Vor kurzem hat das Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinesische Akademie der Integration des Spielfilm Materials und Forschungszentrum Tangyong Bing und sein Forschungsteam erfolgreich eine Dual-Ionen-Batterien auf Basis von Calcium Doppel-Kohlenstoff-Struktur. In Verbindung stehende Forschung A Novel Calcium-Ionen-Akku entwickelten Basierend auf Dual-Carbon-Konfiguration mit hoher Betriebsspannung und Lang Radfahren Leben wurde online im internationalen Journal of Materials Science Erweiterte Science (Wissenschaft voranzubringen, 2018, DOI: 10.1002 / advs.201701082) veröffentlicht auf.
Seit 1991 erfolgreiche Vermarktung von Lithium-Ionen-Batterie, es ist weit verbreitet in verschiedenen elektronischen Geräten, neue Energie Fahrzeugen und Energiespeicherbereich eingesetzt. Allerdings uneben, und eine Lithium-Ionen-Batterie-Recycling Schwierigkeiten aufgrund der begrenzten Ressourcen und die Verteilung der Reserven von Lithium, Lithium Ursache Ionen-Batterie allmählich erhöhten Kosten, Gemeinschaft groß angelegte ist schwierig, die zukünftigen Anforderungen von kostengünstigen Energiespeichern Rückgewinnungs- und Umweltaspekten zu erfüllen. in Bezug auf Lithium-Ionen, das Calcium-ähnliche physikalisch-chemische Eigenschaften und reichlich vorhanden ist. Ferner Ca 2 geladene Ionen, Wasserstoff-Standardelektrodenpotential von -2.868V und Lithium Nähe, derart, dass die Calciumionen-Batterie wird erwartet, dass die nächste Generation von neuen, effizienten und umweltfreundlichen Energiespeichern werden. jedoch ist in den herkömmlichen organischen Elektrolyten anfällig für Calciummetall Oberflächenpassivierung, führt zu Calciumionen nicht als Lithiumionen reversibel als Calciumion Batteriematerialien und schwierige Entwicklung abgeschieden wird, werden die meisten der Calcium-Ionen-Batterien reversibel geladen und bei hohen Temperatur abgegeben wird, in der langsamen Entwicklung von Calcium-Ionen-Batterie zur Folge hat.
Im Hinblick darauf, Tang Yongbing Wu Shi und sein Team, und andere Segel erfolgreich entwickelten eine Dual-Ionen-Batterie auf Basis von Calcium bis Kohlenstoffstrukturen. Das Zellmaterial ist kostengünstig, leicht verfügbar und umweltfreundlich, expandiertem Graphit mit als positivem Elektrodenmaterial, PF 6-Anion reversibel interkalieren in der Schichtstruktur, in dem Blatt / Deinterkalation; unter Verwendung von Mesokohlenstoff-Mikrokügelchen als negatives Elektrodenmaterial, Ca 2+Reversibel in der Schichtstruktur interkalieren in dem Blech / Extrusion. Electrolyte basierend auf Calciumcarbonat basierenden Elektrolyten Hexafluorphosphat unter Verwendung eines Elektrolyten hergestellt. Studien haben gezeigt, daß die Calcium-Ionen-Batterien, die doppelte reversible Ladung erreichen können und bei Raumtemperatur und weist entladen ausgezeichnete elektrochemische Leistung: die mittlere Spannung bis zu 4,6 V, Haltering des Zyklus Kapazität 300 bei 1C 94% Calcium-Design des neue Zelle war, einen neuen Ansatz zu studieren Kalzium-Ionen-Batterien zu entwickeln, ist es auch basiert. Das Studium von multivalenten Metallionenbatterien bietet eine Referenz.
Die Forschung wurde von der National Natural Science Foundation in China, dem Guangdong Science and Technology Plan Project und dem Shenzhen Science and Technology Plan Project finanziert.
(a) Schematische Darstellung des Lade- und Entlademechanismus einer Dual-Ionen-Batterie vom Calcium-Typ, basierend auf einer Doppelkohlenstoffstruktur, (b) Lade- und Entladekurve, (c) dQ / dV-Kurve.
