เมื่อเร็ว ๆ นี้เซินเจิ้นสถาบันเทคโนโลยีขั้นสูงจีน Academy ของการรวมกลุ่มของวัสดุภาพยนตร์สารคดีและศูนย์วิจัย Tangyong Bing และทีมวิจัยของเขาพัฒนาประสบความสำเร็จแบตเตอรี่แบบ dual-ไอออนขึ้นอยู่กับโครงสร้างคาร์บอนแคลเซียมคู่. การวิจัยที่เกี่ยวข้องนวนิยายแคลเซียมไอออนแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับ คาร์บอน dual Configuration กับแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงและลองขี่จักรยานในชีวิตที่ได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์ในวารสารนานาชาติของวัสดุวิทยาศาสตร์ขั้นสูง (แอดวานซ์วิทยาศาสตร์ 2018 DOI: 10.1002 / advs.201701082) บน
ตั้งแต่ปี 1991 การค้าประสบความสำเร็จของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ, รถยนต์พลังงานใหม่และข้อมูลการจัดเก็บพลังงาน. แต่ไม่สม่ำเสมอและแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนความยากลำบากในการรีไซเคิลเนื่องจากทรัพยากรที่ จำกัด และการกระจายของสงวนของลิเธียมสาเหตุลิเธียม ไอออนแบตเตอรี่ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในชุมชนขนาดใหญ่เป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการในอนาคตของค่าใช้จ่ายการจัดเก็บพลังงานต่ำกู้ง่ายและด้านสิ่งแวดล้อม. ด้วยความเคารพลิเธียมไอออนแคลเซียมมีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่คล้ายกันและอยู่มากมาย. นอกจาก Ca 2 ไอออนที่มีศักยภาพไฮโดรเจนอิเล็กโทรดมาตรฐานของ -2.868V และความใกล้ชิดลิเธียมเช่นว่าแบตเตอรี่แคลเซียมไอออนที่คาดว่าจะกลายเป็นรุ่นต่อไปของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลพลังงานใหม่ที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม. อย่างไรก็ตามในอิเล็กโทรไลอินทรีย์ทั่วไปมีแนวโน้มที่จะแคลเซียมทู่พื้นผิวโลหะ นำไปสู่การแคลเซียมไอออนไม่สามารถนำมาฝากเป็นลิเธียมไอออนพลิกกลับเป็นวัสดุแบตเตอรี่แคลเซียมไอออนและการพัฒนาที่ยากที่สุดของแบตเตอรี่แคลเซียมไอออนสามารถเรียกเก็บเงินพลิกกลับและออกที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดการพัฒนาช้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแคลเซียม
ในมุมมองนี้รส Yongbing วูชิและทีมงานของเขาและคนอื่น ๆ เรือประสบความสำเร็จในการพัฒนาแบตเตอรี่แบบ dual-ไอออนขึ้นอยู่กับโครงสร้างคาร์บอนแคลเซียมทวิ. วัสดุมือถือราคาไม่แพงพร้อมใช้งานและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมโดยใช้กราไฟท์ขยายเป็นวัสดุขั้วบวก, PF 6-ประจุลบสามารถพลิกกลับ intercalate ในโครงสร้างชั้นที่แผ่น / deintercalation โดยใช้ Microbeads mesocarbon เป็นวัสดุขั้วลบ, Ca 2+พลิกกลับสามารถ intercalate ในโครงสร้างชั้นที่แผ่น / การอัดขึ้นรูป. Electrolyte ทำโดยใช้อิเล็กโทรขึ้นอยู่กับแคลเซียมคาร์บอเนตที่ใช้อิเล็กโทรไล hexafluorophosphate. การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่แคลเซียมไอออนสามารถบรรลุคู่ค่าใช้จ่ายพลิกกลับและจำหน่ายที่อุณหภูมิห้องและการจัดแสดงนิทรรศการ ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีเยี่ยมไฟฟ้า: แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยถึง 4.6 V ความจุวงจรการเก็บรักษาแหวน 300 ที่ 1C อัตราเป็นแคลเซียม 94% การออกแบบมือถือใหม่ในการพัฒนาวิธีการใหม่ในการศึกษาแบตเตอรี่แคลเซียมไอออนก็ยังขึ้นอยู่ แบตเตอรี่วิจัยโลหะ polyvalent ไอออนให้อ้างอิง
การศึกษาได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติธรรมชาติของจีนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโครงการจังหวัดกวางตุ้งเซินเจิ้นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโครงการและชอบ
(A) การชาร์จและการปลดกลไกการทำงานของแบตเตอรี่แคลเซียมไอออนคู่ขึ้นอยู่กับมุมมองวงจรของโครงสร้างคาร์บอนคู่ (ข) เส้นโค้งค่าจำหน่ายของมะเดื่อ .; (C) dQ / โค้ง dV
