【CNMO科技消息】新一代电池技术正在涌现，钙离子电池因其突破现有局限而备受关注。近日，据外媒报道，钙离子电池已实现重要的技术里程碑。
电池行业数十年来一直使用锂作为正极和电解质材料。锂离子电池的优势在于高能量密度、相对快速的充电速度以及稳定的使用寿命。但锂具有与空气剧烈反应的特性，受损时存在起火或爆炸风险，且正常工作需要狭窄的温度和电压范围。其能量密度也难以提升到更高水平。
目前通过向负极添加硅的方式改善存储容量，但这仅能延缓技术瓶颈。锂还是一种稀有资源，开采过程中存在政治和地缘政治风险。
相比之下，钙离子电池利用钙元素，钙是地壳中第五丰富的元素。钙金属具有高导电性和约980℃的高熔点，材料稳定性优异，且无毒环保。理论上，其能量密度也超越锂离子电池。据知，钙离子电池的能量密度约为3202Wh/L，高于目前商用顶级硅碳基锂离子电池的约2800Wh/L。
但钙离子电池也存在技术挑战。钙基电解质在充放电过程中存在电极溶解问题，导致电池寿命下降。香港科技大学Kim Yunseop教授领导的研究团队成功开发了一种提高离子传输效率并减少磨损的“准固态钙电解质”。该电解质在改善离子迁移效率的同时抑制了电池老化，在低电流条件下实现了与锂离子电池相近的能量密度。
该研究特别实现了在保持电池容量74%的情况下完成1000次充放电循环。这优于部分锂离子电池的水平。此外，当电压提升至3.6V时，能量密度可增至约1800Wh/L。
然而，钙离子电池应用于智能手机等小型电子设备仍需时间。钙离子体积大于锂离子，迁移速度较慢导致充电速度相对较慢，相关的开采、提炼和生产基础设施也尚未充分建立。预计商业化仍需数年。
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