近日，復旦大學纖維電子材料與器件研究院、高分子科學系、先進材料實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室彭慧勝/王兵杰團隊，聯合王永剛、周豪慎、陸俊等合作者，研發出一種新型鈣-氧氣電池，該電池可在室溫條件下進行電化學充放電，并穩定運行700次循環，展現出高安全性和較低成本等優勢。日前，相關成果以《室溫下可充鈣-氧氣電池》為題在線發表于《自然》雜志。
鈣金屬具有低氧化還原電位和多價性等特性，結合我國豐富的鈣資源，基于金屬鈣的電池體系在未來的能源應用中具有廣闊前景。其中，鈣-氧氣電池具有最高的理論能量密度，但此前一直未能實現在室溫下穩定充放電。
以往由于難以找到一種能與鈣金屬負極相匹配，且能適應高電極電勢空氣正極的電解質，鈣-氧氣電池的發展受到了嚴重制約。為解決這一難題，團隊通過系統設計溶劑、電解質鹽以及電解質配比，成功制備出一種基于二甲基亞砜/離子液體的新型電解質，有效滿足了電池正負極的高要求，研發了可室溫工作的新型鈣-氧氣電池。
據了解，該鈣-氧氣電池主要由三個部分構成：金屬鈣負極、碳納米管空氣正極和有機電解質。這一電池的設計不僅優化了性能和成本，也兼顧了環境的可持續性與在柔性電子設備中的應用要求。其中，金屬鈣負極不僅成本較低，還具有較高的理論容量，有利于全電池實現較高的能量密度。
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