钙离子电池或可作为锂离子电池廉价和可持续的替代品

鉴于锂离子电池的稀缺性、价格高及长期使用安全性问题，伦斯勒理工学院的研究团队提出了一种更环保、更高效、更便宜的储能替代方案。该学院的工程学教授Nikhil Koratkar及其团队在其最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)的一项研究中声称，由于钙离子廉价易得，其可以作为锂离子电池的替代品。

钙离子比锂离子体积更大、电荷密度更高，因此其扩散性能和循环稳定性较差。作为一种可能的解决办法，Koratkar及其团队采用了含有大孔隙(七方和六方通道)的氧化物。在研究中，他们采用了斜方晶系和三方晶系的多晶态晶钼钒氧化物(MoVO)作为钙离子宿主电极，对水基电解质钙离子电池进行了示范。试验结果证明：氧化物中的通道可作为离子可逆且快速传输的“管道”，钙离子可以在电极材料中快速嵌入和脱嵌；MoVO提供了迄今为止报道的存储钙离子的最佳性能之一。

[靳爱民摘译自ScienceDaily，2022-08-02]