Кальцій є більш доступним і перспективним матеріалом для використання в акумуляторах, ніж літій. Проте раніше вчені не могли знайти відповідний електроліт для ефективної роботи кальцієвих батарей. Нещодавно дослідники змогли створити кальцій-металевий акумулятор, який перевершує літій-іонний аналог за ємністю.
Літій-іонні батареї отримали серйозного конкурента
Кальцій не лише дешевший за літій, але й здатен накопичувати більше енергії, прискорювати процеси дифузії та перенесення іонів у електролітах і катодних матеріалах. Вчені скористалися цими перевагами, створивши акумулятор на основі кальцію з катодом з наночастинок сульфіду міді (CuS) та вуглецевого композиту. Електролітом став матеріал, що містить різні гідриди.
Сульфід міді також має кілька переваг, зокрема його теоретична ємність становить близько 560 мАг/г, що на 100–200% більше, ніж у звичайних літій-іонних батарей. Наприклад, якщо б смартфон Samsung Galaxy S23 був оснащений кальцій-металевим акумулятором з CuS, то його автономність могла б забезпечувати батарея ємністю 11 700 мАг.
Тестовий зразок акумулятора, створений вченими Інституту дослідження матеріалів (IMR) Університету Тохоку, показав стабільну роботу, зберігаючи 92% ємності після 500 циклів зарядки/розрядки (базову ємність було виміряно на десятому циклі).
Поки що невідомо, коли ця розробка стане доступною на ринку.