复旦小大教新年第一篇Nature：正在室温下工做的可充电钙氧电池 – 质料牛

发布时间：2025-07-13 10:20:54 来源： 作者：不为人知

一、复旦【导读】 

可充电的小大下工单价金属电池操做天球歉厚的金属，特意因此钙为代表的教新钙电池战钙-氧（Ca-O₂）电池，被感应是年第比锂离子电池更经济、更牢靠的室温交流品。钙正在天壳中品貌极下，可充具备较小大的电钙阳极容量战低的复原回复电位，使其正在实际上与锂离子电池相媲好。氧电可是池质，钙电池里临着电解量反映反映、料牛钙离子插进电极的复旦难题性等挑战，限度了真正在际操做。小大下工而钙-氧电池实际上具备最下能量稀度，教新但正在室温下的年第电化教可顺性较好，妨碍了其可充电功能。室温克制那些挑战，真现室温下的可充电功能，依然因此后钻研的尾要课题。

二、【功能掠影】

比去，复旦小大教的彭慧胜院士团队述讲一种可正在室温下充电700次的钙-氧（Ca-O₂）电池。该电池回支下度可顺的两电子氧化复原复原反映反映，天去世具备化教反映反映性的过氧化钙（CaO₂）做为放电产物。操做耐用的离子液体电解量，那类两电子反映反映正在室温下患上以真现，经由历程增长Ca金属阳极的镀-剥离战改擅空气阳极中的CaO₂/O₂氧化复原复原反映反映。提醉了所提出的钙-氧电池正在空气中晃动，且能制成柔嫩的纤维，用于下一代可脱着系统的纺织电池。相闭功能以 “A rechargeable calcium–oxygen battery that operates at room temperature” 为题宣告正在Nature上。

 三、【中间坐异面】

那项钻研报道了一种正在室温下可一再充放电700次的钙-氧电池，其坐异性正在于回支下度可顺的两电子氧化复原复原反映反映天去世具备化教反映反映性的过氧化钙做为放电产物，操做耐用的离子液体电解量增长了电池功能的提降，并能制成柔嫩的纤维用于可脱着系统。

 四、【数据概览】

图1正在室温下以CaO₂为尾要放电产物的可充电钙-氧电池。© 2024 Springer Nature

图2钙-氧电池的阳极反映反映波及可顺的两电子氧化复原复原反映反映，组成O₂/CaO₂化教产物。 © 2024 Springer Nature

图3劣化的电解量增长了钙-氧电池的晃动运行。© 2024 Springer Nature

图4钙-氧电池开用于真践操做。 © 2024Springer Nature

五、【功能开辟】

总的去讲，该钻研报道了一种可正在室温下可顺操做的钙-氧电池。提醉了尾要的钙-氧电化教反映反映可能依靠于下效的两电子氧气氧化复原复原反映反映，而不是逐渐的四电子历程。对于钙-氧电池阳极电化教的那类新清晰估量将为设念战筛选新的阳极质料战电解量斥天蹊径，进一步释放钙金属的齐数实际容量。此钙-氧电池提醉了循环晃动性，而且可能制成柔嫩的纤维，用于纺织电池。相疑该钻研下场将把经济真惠的钙化教修正成一种具备远景的可延绝能源贮存足艺。

本文概况：Ye, L., Liao, M., Zhang, K. et al. A rechargeable calcium–oxygen battery that operates at room temperature. Nature 626, 313–318 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06949-x

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