德國科學家研發新電解質 讓鈣電池投入實用並取代鋰離子電池

據外媒報導，鈣基電池有望以較低的製造成本達到較高的能量密度，最終此種實驗室式技術能夠取代未來儲能系統中的鋰離子技術。但是，利用現有的電解質，無法在室溫下給該種電池充電。不過，德國卡爾斯魯厄理工學院（Karlsruhe Institute of Technology，KIT）的研究人員研發出一種非常有前景的電解質，可讓可充電鈣電池成為可能。

高效、大型、低成本的儲能系統能夠讓社會加速向零排放出行和電力供應過渡。但是，KIT的教授，烏爾姆兼卡爾斯魯厄電化學儲能中心CELEST研究平台主任Maximilian Fichtner表示，現在佔據主導地位的鋰離子技術無法在全球範圍內實現該任務。因此，科學家們開始研究鈣電池和其他儲能技術。“從中期來看，鋰離子電池在性能和某些生產資源方面將達到極限，從而阻止它們能夠用於未來的過渡能源，鈷、鎳和鋰等生產鋰離子電池的資源也是有限的。”KIT與烏爾姆大學（Ulm University）建了一個烏爾姆亥姆霍茲研究所（HIU），Fichtner與研究小組一起專注於研發替代電池技術。此類技術都基於豐富的資源，鈣就是一種非常有前景的資源，因為與鋰相反，每個鈣原子能夠釋放和吸收兩個電子，而且提供與鋰類似的電壓。“鈣是地球上第五豐富的元素，而且在地球上分布均勻，安全、無毒且便宜。”

不過，到目前為止，鈣電池的發展仍面臨很大的一個障礙，與已經成熟的鋰離子技術或者最近的鈉或鎂電池技術相比，能夠製成可充電鈣電池的電解質仍然很缺乏。該研究第一作者Zhenyou Li博士表示：“幾年來，實驗性的電解質以及鈣電池其實已經研發出來。但這些電解質只能在超過75攝氏度的溫度下充電，此外，它們還容易產生不良的副作用。”

現在，研究人員已經成功合成了一種新型的電解質，此類電解質基於特殊的有機鈣鹽而製成，能夠在室溫下充電。採用此種新型電解質，研究人員展示了一款具備高能量密度、高儲能能力且能夠快速充電的鈣電池。

該新型電解質是將實驗性鈣電池轉化為實際應用的鈣電池的重要基礎。在電動汽車、移動電子設備和固定儲能系統中，此類鈣電池有朝一日可能會取代目前佔主導地位的鋰離子電池。