Новые горизонты для аккумуляторов на основе кальция

Кальциевые аккумуляторы становятся все более популярными благодаря своей высокой теоретической емкости и доступности кальция. Однако у них есть серьезная проблема — несовместимость электролита с металлическим кальцием. Исследование, опубликованное в журнале Angewandte Chemie, предлагает решение этой проблемы.

Что такое коррозия кальция?

В процессе работы кальциевые аккумуляторы подвержены двум видам коррозии. Первый вид — это естественная защита, которая образуется на поверхности кальция из-за разложения растворителя. Этот слой может трескаться, что приводит ко второму виду коррозии — электрохимической. При этом происходит разложение анионов, что в конечном итоге может привести к сбоям в работе аккумулятора.

Как мы можем решить эту проблему?

Исследователи предложили использовать добавку SnI2 (соли олова), которая помогает одновременно бороться с обоими типами коррозии. Ионы Sn2+ способствуют образованию сплава кальция и олова, что предотвращает образование защитного слоя. А ионы I- заменяют анионы, которые разлагаются, что помогает сохранить стабильность аккумулятора.

Практические результаты

Благодаря этим улучшениям, аккумуляторы смогли работать более 500 часов с низким напряжением, что значительно превышает показатели существующих технологий. Это открывает новые возможности для использования кальциевых аккумуляторов в масштабных системах хранения энергии, таких как солнечные или ветряные электростанции.

Почему это важно для нас?

Кальциевые аккумуляторы могут стать более экологически чистой альтернативой литиевым, так как кальций более доступен и менее токсичен. Это может привести к снижению цен на аккумуляторы и, как следствие, к более доступным источникам энергии для всех.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Что такое кальциевые аккумуляторы? Это устройства для хранения энергии, которые используют кальций вместо лития.
2. Почему кальций лучше лития? Кальций более доступен и менее токсичен, что делает его более экологически чистым вариантом.
3. Что такое коррозия в аккумуляторах? Это процесс разрушения материала аккумулятора, который может привести к его неработоспособности.
4. Как добавка SnI2 помогает? Она предотвращает коррозию и улучшает стабильность работы аккумулятора.
5. Как долго могут работать новые аккумуляторы? Более 500 часов с низким напряжением, что значительно превышает существующие технологии.
6. Где можно использовать кальциевые аккумуляторы? В солнечных и ветряных электростанциях, а также в других системах хранения энергии.
7. Как это исследование повлияет на будущее аккумуляторов? Оно открывает новые возможности для создания более эффективных и безопасных источников энергии.

Если у вас есть дополнительные вопросы о старении и здоровье, вы можете пообщаться с экспертом в области физиологии по этой ссылке.

Для более подробной информации о первоначальном исследовании вы можете ознакомиться с оригинальной статьей.