Recentemente, l'Istituto di Shenzhen di tecnologia avanzata, Accademia cinese di integrazione del materiale cinematografico e centro di ricerca Tangyong Bing e il suo team di ricerca sviluppato con successo una batteria dual-ione in base alla struttura doppia di carbonio di calcio. Ricerca nel settore A Novel di calcio ioni di litio Sulla base dual-Carbon Configurazione con alta Tensione e Long-Cycling la vita è stato pubblicato on-line nel international Journal of Materials Science Scienza avanzata (Scienza Advance, 2018, DOI: 10.1002 / advs.201701082) su.
Dal 1991, con successo la commercializzazione di batterie agli ioni di litio, è ampiamente usato in vari dispositivi elettronici, veicoli di nuova energia e campo di stoccaggio di energia. Tuttavia, irregolare, e una batteria agli ioni di litio difficoltà di riciclaggio a causa di risorse limitate e la distribuzione di riserve di litio, la causa di litio batteria agli ioni gradualmente aumentato costo, comunità su larga scala è difficile soddisfare esigenze future di accumulo di energia a basso costo e facile recupero aspetti ambientali. rispetto agli ioni di litio, calcio aventi analoghe proprietà fisico-chimiche, ed è abbondante. Inoltre, Ca 2 ioni caricati, idrogeno potenziale elettrodo standard di -2.868V, e prossimità litio, in modo che la batteria agli ioni di calcio è destinata a diventare la prossima generazione di nuovo dispositivo di immagazzinamento di energia efficiente e rispettoso dell'ambiente. Tuttavia, nel elettrolito organico convenzionale incline al calcio superficie metallica passivazione, porta agli ioni calcio non può essere depositato come uno ione litio reversibilmente come materiali batteria agli ioni di calcio e sviluppo difficile, la maggior parte delle batterie di ioni calcio può essere reversibilmente caricata e scaricata a temperatura elevata, causando il lento sviluppo della batteria ione calcio.
In considerazione di ciò, Tang Yongbing Wu Shi e la sua squadra, e altri vele sviluppato con successo una batteria dual-ioni sulla base di strutture di carbonio bis calcio. Il materiale cellulare è poco costoso, facilmente disponibile e rispettoso dell'ambiente, utilizzando grafite espansa come materiale di elettrodo positivo, PF 6-Anione può reversibilmente intercalare nella struttura stratificata in cui foglio / deintercalazione; utilizzando microsfere mesocarbon come materiale di elettrodo negativo, Ca 2+L'elettrolita utilizza un elettrolito a base di carbonato a base di esafluorofosfato di calcio come elettrolita.Gli studi hanno dimostrato che la batteria a doppio ione di tipo calcio può raggiungere la carica e lo scarico reversibili a temperatura ambiente e le prestazioni Eccellenti prestazioni elettrochimiche: la tensione di funzionamento media è fino a 4,6 V e il tasso di ritenzione della capacità è del 94% dopo 300 cicli a 1 C. Questo nuovo design della struttura di batterie agli ioni di calcio apre nuove idee per la ricerca di batterie agli ioni di calcio e si basa anche su Lo studio di batterie di ioni metallici multivalenti fornisce un riferimento.
La ricerca è stata finanziata dalla National Natural Science Foundation della Cina, dal Guangdong Science and Technology Plan Project e dal Shenzhen Science and Technology Plan Project.
(a) Schema del meccanismo di carica e scarica della batteria a doppio ione di tipo calcio basata su una struttura a doppio carbonio, (b) curva di carica e scarica, (c) curva dQ / dV.
