Wzrost liczby pojazdów elektrycznych i systemów magazynowania energii ze źródeł odnawialnych powoduje, że naukowcy poszukują alternatyw dla akumulatorów litowo-jonowych. Jedną z nich są metalowe baterie wapniowe.

Wiele przeszkód stało jednak na drodze do komercyjnego wykorzystania akumulatorów wapniowych, np. brak wydajnego elektrolitu oraz brak materiałów katodowych o wystarczających możliwościach magazynowania wapnia.

W 2021 r. pierwszy problem został rozwiązany za sprawą nowego bezfluorowego elektrolitu wapniowego, opartego na klastrze wodoru. Elektrolit wykazał znacznie lepsze właściwości elektrochemiczne, takie jak wysoka przewodność i stabilność elektrochemiczna. Kolejne badania doprowadziły też do rozwiązania innych problemów.

„W naszych badaniach przetestowaliśmy długotrwałą pracę metalowej baterii wapniowej z nanocząstkami siarczku miedzi, katodą kompozytową z węgla i elektrolitem na bazie wodorków” – zrelacjonował adiunkt w Instytucie Materiałów Uniwersytetu Tohoku (Japonia), Kazuaki Kisu.

W trakcie testów prototyp akumulatora wapniowego zachował pojemność 92 procent przez 500 cykli ładowania-rozładowania. Naukowcy uważają, że ich wynalazek może przyspieszyć badania nad materiałami do akumulatorów wapniowych.

Badanie zostało opisane w czasopiśmie „Advanced Science” (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202301178). (PAP)

Autor: Tomasz Szczerbicki

szt/ bar/