Изследователи от Хонконгския университет за наука и технологии (HKUST) постигнаха пробив в технологията на калциево-йонните батерии (CIB), която може да трансформира решенията за съхранение на енергия в ежедневието.
Използвайки квази-твърдотелни електролити (QSSE), тези иновативни батерии обещават да подобрят ефективността и устойчивостта на съхранението на енергия, като окажат влияние върху широк спектър от приложения – от системи за възобновяема енергия до електрически превозни средства.
Потребността от устойчиви решения за съхранение на енергия нараства в световен мащаб. Тъй като светът ускорява прехода си към зелена енергия, търсенето на ефективни и стабилни батерийни системи става все по-интензивно.
Днешните най-популярни литиево-йонни батерии носят своите недостатъци, дължащи се на недостига на ресурси и ограничената енергийна плътност. Това налага проучването на всякакви алтернативи. Калциево-йонните батерии са сред тях.
Калциево-йонните батерии са многообещаващи поради своя електрохимичен прозорец, сравним с този на литиевите, и изобилието на калций на Земята. Те обаче срещат трудности, особено при постигането на ефективен катионен транспорт и поддържането на стабилна циклична производителност. Тези пречки понастоящем ограничават конкурентоспособността на калциевите батерии.
Екипът от изследователи твърди, че е намерил начин да преодолее тези предизвикателства чрез специфични редокс ковалентни органични рамки.
„Нашето изследване подчертава трансформиращия потенциал на калциево-йонните батерии като устойчива алтернатива на литиево-йонната технология, каза проф. Юнсеоб Ким, доцент в катедрата по химично и биологично инженерство в HKUST.
„Чрез използване на уникалните свойства на редокс ковалентни органични структури, ние направихме значителна крачка към реализирането на високоефективни решения за съхранение на енергия, които могат да отговорят на изискванията на по-зелено бъдеще“, допълни той.
Крайният резултат от разработката е довел до създаване на пълноценна калциево-йонна клетка, която запазва над 74,6% капацитет след 1000 цикъла на зареждане и разреждане. Проучването е съвместен проект между изследователи от HKUST и Шанхайския университет Жао Тонг.
