Recientemente, el Instituto de Shenzhen de Tecnología Avanzada de la Academia China de la integración del material de película y el Centro de Investigación Tangyong Bing y su equipo de investigación desarrollado con éxito una baterías de doble iones a base de calcio doble estructura de carbono. La investigación relacionada a novela de calcio de iones de litio Basado en La configuración Dual-Carbon con alto voltaje de funcionamiento y Long Cycling Life se ha publicado en línea en Advanced Science (Advance Science, 2018, DOI: 10.1002 / advs.201701082).
Desde 1991, la comercialización exitosa de batería de iones de litio, que es ampliamente utilizado en varios dispositivos, vehículos de nueva energía y el campo de almacenamiento de energía. Sin embargo, desigual, y una batería de iones de litio dificultades de reciclaje debido a los recursos limitados y la distribución de reservas de litio, causa de litio ion aumentado gradualmente coste, la comunidad a gran escala es difícil de satisfacer las necesidades futuras de bajo costo de almacenamiento de energía fácil recuperación y los aspectos medioambientales. con respecto al ion de litio, el calcio que tiene propiedades fisicoquímicas similares, y es abundante. Además, Ca 2 iones de carga, potencial de hidrógeno electrodo estándar de -2.868V, y la proximidad de litio, de manera que se espera que la batería de iones de calcio para convertirse en la próxima generación de nuevo dispositivo de almacenamiento de energía eficiente y amigable con el medio ambiente. Sin embargo, en el electrolito orgánico convencional propensos a calcio superficie de metal de pasivación, conduce a los iones de calcio no se puede depositar como un ion de litio de forma reversible como materiales de la batería de iones de calcio y el desarrollo difícil, la mayoría de las baterías de iones de calcio puede ser reversible cargado y descargado a alta temperatura, lo que resulta en el lento desarrollo de batería de iones de calcio.
En vista de esto, Tang Yongbing Wu Shi y su equipo, y otros velas desarrollado con éxito una batería de doble ion basado en estructuras de carbono bis calcio. El material celular es barato, fácilmente disponible y el medio ambiente, el uso de grafito expandido como material de electrodo positivo, PF 6-El anión puede incorporarse / extraerse reversiblemente en su estructura laminar, utilizando microesferas de carbono de mesofase como material de electrodo negativo, Ca 2+Puede reversiblemente intercalar en la estructura de capas en la que la hoja / extrusión. Electrolyte hace usando un electrolito a base de calcio a base de carbonato hexafluorofosfato de electrolito. Los estudios han demostrado que las baterías de iones de calcio pueden alcanzar el doble de la carga y la descarga reversible a temperatura ambiente y exposiciones excelente rendimiento electroquímico: la tensión media de hasta 4,6 V, el anillo de retención de la capacidad de ciclo 300 en 1C tasa fue de 94% de calcio el diseño de la célula nueva para desarrollar un nuevo enfoque para estudiar las baterías de iones de calcio, que se basa también. El estudio de baterías de iones metálicos multivalentes proporciona una referencia.
La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Proyecto del Plan de Ciencia y Tecnología de Guangdong y el Proyecto del Plan de Ciencia y Tecnología de Shenzhen.
(A) de carga y descarga mecanismo de doble batería de iones de calcio basado en una vista esquemática de la estructura de doble de carbono; (b) las curvas de carga-descarga de la figura .; (C) curva dQ / dV.
