Благодаря сопоставимому электрохимическому окну и значительно большей распространенности кальция в земной коре кальций-ионные баатреи могут досточно конкурировать с литий-ионными. Ученые из Гонконгского научно-технического университета достигла прорыва в разработке таких аккумуляторов, пишет EurekAlert.

Ключевая инновация команды — использование квазитвердотельных электролитов на основе редокс-активных ковалентных органических каркасов. Эти материалы с высоким содержанием карбонильных групп обеспечивают ионную проводимость 0,46 мСм/см и коэффициент переноса Ca²⁺ выше 0,53 при комнатной температуре. Компьютерное моделирование подтвердило, что в пористой структуре материала ионы кальция быстро перемещаются вдоль упорядоченных карбонильных групп.

Созданный на этой основе полноценный кальций-ионный элемент продемонстрировал впечатляющие характеристики. Обратимая удельная емкость достигла 155,9 мАч/г при плотности тока 0,15 А/г. После 1000 циклов при 1 А/г емкость превысила 74,6%.

Как отмечает профессор Ким Юн Соб, использование уникальных свойств редокс-активных ковалентных органических каркасов позволяет приблизиться к созданию высокоэффективных накопителей энергии, способных удовлетворить потребности «зеленого» будущего — от систем возобновляемой энергетики до электромобилей.

В прошлом команда американских ученых разработала технологию самовосстановления калиевой батареи, очищающую аноды от опасных дендритов и предотвращающую их рост. Они надеются, что теперь с ее помощью станет возможным производство дешевых и надежных аккумуляторов на основе калия.