近日，復旦大學纖維電子材料與器件研究院、高分子科學系、先進材料實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室彭慧勝/王兵杰團隊，聯(lián)合王永剛、周豪慎、陸俊等合作者，研發(fā)出一種新型鈣-氧氣電池，該電池可在室溫條件下進行電化學充放電，并穩(wěn)定運行700次循環(huán)，展現(xiàn)出高安全性和較低成本等優(yōu)勢。日前，相關成果以《室溫下可充鈣-氧氣電池》為題在線發(fā)表于《自然》雜志。

鈣金屬具有低氧化還原電位和多價性等特性，結合我國豐富的鈣資源，基于金屬鈣的電池體系在未來的能源應用中具有廣闊前景。其中，鈣-氧氣電池具有最高的理論能量密度，但此前一直未能實現(xiàn)在室溫下穩(wěn)定充放電。

以往由于難以找到一種能與鈣金屬負極相匹配，且能適應高電極電勢空氣正極的電解質(zhì)，鈣-氧氣電池的發(fā)展受到了嚴重制約。為解決這一難題，團隊通過系統(tǒng)設計溶劑、電解質(zhì)鹽以及電解質(zhì)配比，成功制備出一種基于二甲基亞砜/離子液體的新型電解質(zhì)，有效滿足了電池正負極的高要求，研發(fā)了可室溫工作的新型鈣-氧氣電池。

據(jù)了解，該鈣-氧氣電池主要由三個部分構成：金屬鈣負極、碳納米管空氣正極和有機電解質(zhì)。這一電池的設計不僅優(yōu)化了性能和成本，也兼顧了環(huán)境的可持續(xù)性與在柔性電子設備中的應用要求。其中，金屬鈣負極不僅成本較低，還具有較高的理論容量，有利于全電池實現(xiàn)較高的能量密度。

（記者任鵬、顏維琦）

分享讓更多人看到