Недавно синтезированное химическое соединение позволяет надеяться на создание нового типа батарей. Вместо лития в их основе будет кальций.
По всему миру учёные думают о том, что придёт на смену современным батареям с литием. Перезаряжаемые батареи стали основным источником энергии в потребительской электронике от смартфонов до автомобилей. Исследователи полагают, что в 2021 году стоимость рынка литий-ионных батарей составит $81,65 млрд.
Этот рост влечёт за собой некоторые проблемы. Например, ограниченные запасы лития, в основном он встречается в Латинской Америки и Китая. Также нужно помнить о загрязнении окружающей среды от добычи лития. Требуется много воды, которая потом не лучшим образом сказывается на экологии.
Быть может, на смену литию придёт кальций. Он уже используется в свинцовых кислотных аккумуляторах, в первую очередь в автомобилях. Это пятый по распространённости элемент в земной коре и третий по распространённости металл. Он встречается по всему миру. У кальция нет проблем лития, он не воспламеняется.
Проблема в том, чтобы найти рабочий электролит. Внутри батарей электролит представляет собой катализатор, который позволяет перемещать ионы из одного места в другое. Чтобы батарея работала, ионы должны передаваться от катода к аноду. Электролиты бывают разных видов, включая растворимые солевые, кислотные, на основе жидкости, гелиевые, сухие.
Исследователи из немецкого института в городе Ульм в данном случае использовали соль. Они создали кальциевую структуру с содержанием фтора для создания нового вида кальциевой соли.
В описании работы говорится, что новый электролит имеет широкое электрохимическое окно и хорошую химическую стабильность. Это позволит создавать высокоэнергетические батареи на основе кальция.
Ещё предстоит выполнить ряд исследований, которые могут привести к изменению содержимого электролита, его концентрации, растворимости и аддитивности. Пока этот электролит был только обнаружен, теперь предстоит усовершенствовать его.
Другой возможной заменой литиевым батареям является железо.
