Кальций является более доступным и перспективным материалом для использования в аккумуляторах, чем литий. Однако ранее ученые не могли найти подходящий электролит для эффективной работы кальциевых батарей. Недавно исследователи смогли создать кальций-металлический аккумулятор, превосходящий литий-ионный аналог по емкости.
Литий-ионные батареи получили серьезного конкурента
Кальций не только дешевле лития, но и способен накапливать больше энергии, ускорять процессы диффузии и переноса ионов в электролитах и катодных материалах. Ученые воспользовались этими преимуществами, создав аккумулятор на основе кальция с катодом из наночастиц сульфида меди (CuS) и углеродного композита. Электролитом стал материал, содержащий разные гидриды.
Сульфид меди также имеет несколько преимуществ, в частности, его теоретическая емкость составляет около 560 мАч/ч, что на 100–200% больше, чем у обычных литий-ионных батарей. Например, если смартфон Samsung Galaxy S23 был оснащен кальций-металлическим аккумулятором с CuS, то его автономность могла бы обеспечивать батарея емкостью 11 700 мАч.
Тестовый образец аккумулятора, созданный учеными Института исследования материалов (IMR) Университета Тохоку, показал стабильную работу, сохраняя 92% емкости после 500 циклов зарядки/разрядки (базовая емкость была измерена на десятом цикле).
Пока неизвестно, когда эта разработка станет доступна на рынке.
