Науковці розробили інноваційний кальцієвий акумулятор, що отримує енергію з повітря

Китайські вчені в журналі Nature опублікували статтю, в якій розповіли про розробку кальцієвого акумулятора. За словами дослідників, такий акумулятор потенційно кращий, ніж традиційні елементи з літію.

Найцікавішою особливістю нових кальцієвих батарей обіцяє стати їхня здатність вироблятися у вигляді тонких ниток, з яких можна буде виготовити тканину. Це також відкриє шлях до нових пристроїв і розумного одягу.

За словами науковців, запаси літію на Землі обмежені. Натомість кальцію на нашій планеті у тисячі разів більше, ніж літію. Питання безпечної експлуатації літієвих акумуляторів також стоїть на порядку денному. Найбільш перспективними вважаються кальцієво-кисневі акумулятори, які в процесі віддачі струму споживачеві (при розряді) беруть кисень прямо з повітря. Це піднімає хімічну віддачу такого елемента до максимально можливого теоретичного значення, адже внутрішній ресурс батареї звільняється від необхідності зберігати цей компонент.

Глобальним недоліком кальцієво-кисневих акумуляторів вважалася проблема утворення мертвого баласту як оксиду кальцію. Поки йде розряд — кальцієвмісний електрод взаємодіє з атмосферним киснем і це веде до вивільнення електронів з утворенням оксиду кальцію. Але зворотної реакції перетворення оксиду кальцію в чистий кальцій з вивільненням кисню при кімнатній температурі не було. Реакція відбувалась лише за значного нагрівання, що у побутових умовах неможливо.

Заслуга вчених з Університету Фудань полягає в тому, що вони розробили відповідний рідкий електроліт і «двоелектронну» реакцію, яка за кімнатної температури відновлює електрод у процесі заряду кальцієво-кисневого акумулятора. Експериментальний кальцієво-кисневий акумулятор виявився здатним витримати 700 циклів заряду і розряду.

Нагадаємо — дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили матеріал для акумуляторів, який може запропонувати більш стійкий спосіб живлення електромобілів. Нова літій-іонна батарея містить катод на основі органічних матеріалів, а не кобальту чи нікелю.