Кальцієві акумулятори без вмісту літію: нові елементи живлення продемонстрували несподівані переваги.

Запаси літію на планеті поступово вичерпуються, проте дослідники виявили доступну та ефективну альтернативу. Інноваційна структура кальцієвої батареї здатна подолати давні технічні труднощі та має потенціал для революції в галузі зберігання енергії.

Вчені з Гонконзького університету науки і технологій (HKUST) створили оригінальний квазітвердотільний електроліт, повідомляє ScienceDaily. Ця нова розробка прискорює рух іонів кальцію та значно подовжує термін служби батарей. Це відкриває нові можливості для широкомасштабного виробництва доступних акумуляторів, які можуть використовуватися в сферах відновлювальної енергетики та електричних автомобілів.

Літій-іонні акумулятори на сьогоднішній день є практично незамінними. Проте їхнє виробництво зіштовхується з обмеженнями, пов'язаними з природними ресурсами та фізичними характеристиками щільності енергії. Кальцій вже давно привертає увагу дослідників як потенційна альтернатива через його широке поширення. Проте прогрес у цій галузі зазнає труднощів через низьку мобільність важких іонів кальцію. Такі батареї не здатні витримувати численні цикли заряджання і швидко втрачають свою початкову ємність.

Інженери змогли подолати ці труднощі. Вони розробили унікальний квазітвердотільний електроліт на базі ковалентних органічних каркасів. У цьому новаторському матеріалі іони кальцію здобули можливість швидко та безперешкодно переміщатися через спеціально створені канали, навіть за звичайної кімнатної температури. Це значно підвищило іонну провідність і загальну надійність системи.

Практичні лабораторні тести повністю підтвердили успіх рішення. Зібраний повноцінний кальцій-іонний осередок показав відмінну базову ємність -- 155,9 мАгод/г при 0,15 А/г. Навіть за високих струмів інтенсивного заряду і розряду батарея зберегла 74,6% своєї ємності після 1000 повних робочих циклів. Творці впевнені, що їхнє відкриття робить кальцієві системи реальним, довговічним і екологічним конкурентом звичному літію.

Раніше повідомлялося, що в Китаї створили найбільш "живучий" акумулятор. Китайська літій-іонна батарея, яка здійснила прорив, витримує сильні морози, зберігаючи 85% ємності за -34°C.