新型钙氧气电池成功研发

近日，复旦大学纤维电子材料与器件研究院、高分子科学系、先进材料实验室、聚合物分子工程国家重点实验室彭慧胜/王兵杰团队，联合王永刚、周豪慎、陆俊等合作者，研发出一种新型钙-氧气电池，该电池可在室温条件下进行电化学充放电，并稳定运行700次循环，展现出高安全性和较低成本等优势。日前，相关成果以《室温下可充钙-氧气电池》为题在线发表于《自然》杂志。

钙金属具有低氧化还原电位和多价性等特性，结合我国丰富的钙资源，基于金属钙的电池体系在未来的能源应用中具有广阔前景。其中，钙-氧气电池具有最高的理论能量密度，但此前一直未能实现在室温下稳定充放电。

以往由于难以找到一种能与钙金属负极相匹配，且能适应高电极电势空气正极的电解质，钙-氧气电池的发展受到了严重制约。为解决这一难题，团队通过系统设计溶剂、电解质盐以及电解质配比，成功制备出一种基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质，有效满足了电池正负极的高要求，研发了可室温工作的新型钙-氧气电池。

据了解，该钙-氧气电池主要由三个部分构成：金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质。这一电池的设计不仅优化了性能和成本，也兼顾了环境的可持续性与在柔性电子设备中的应用要求。其中，金属钙负极不仅成本较低，还具有较高的理论容量，有利于全电池实现较高的能量密度。