23/01/2020 - Utilisation de calcium dans les batteries de chauffage haute capacité

Menéame

Le marché des véhicules électriques et le stockage de l'énergie Le réseau se développe rapidement, ce qui accroît la nécessité de disposer de batteries télématiques fiables et économes en énergie. Pour répondre à ces besoins, il est possible que les batteries de ions de lithium Les systèmes actuels ne sont pas aussi sûrs, rentables et durables que nous le souhaiterions.

Dans la recherche de solutions de remplacement aux technologies actuelles, il semble que le calcium pourrait être un élément essentiel dans les efforts qu ' il déploie pour répondre à la demande croissante d'énergie mondiale en raison de son rôle potentiellement prometteur dans la mise au point de technologies efficaces et rentables de stockage de l'énergie.

Un système de batteries basé sur un métal polyvalent tel que le calcium pourrait être la solution à faible coût et à haute capacité recherchée, mais il y a un obstacle à son développement: ils ne disposent pas des électrons spécifiques nécessaires pour un dépôt efficace du calcium.

Projet E-MAGIC

Grâce au Projet E-MAGIC, financé par des fonds européens, une équipe de chercheurs a découvert quelque chose qui pourrait surmonter cet obstacle. Dans son article scientifique, publié dans la revue < < > >Energy & Environmental ScienceLes scientifiques ont présenté un nouveau hydrogène basé sur le borato -tétrakis(hexafluoroheptaoxy) borato de calcium ou Ca[B(hfip)4]2- qui a montré une dépôt de calcium réversible à température ambiante ainsi qu'une stabilité oxydative élevée et ionique. Ces découvertes pourraient ouvrir la voie aux batteries de calcium catalytiques à haute capacité à température ambiante.

L'avenir prometteur des batteries de calcium

Le travail examine la faisabilité de la création d'une nouvelle classe d'électrons de calcium basés sur des composés de calcium avec des anions de coordination faible. D'après les auteurs: la méthode synthétique simple de formulation de nouveaux sels de calcium par l'incorporation de différentes anions de l'alphaxiborates fluorés sera un outil utile pour optimiser encore plus les propriétés des hydrogènes. Les embrayages Ca[B(hfip)4]2 présentent des propriétés électrochimiques avancées en termes de stabilité oxydative élevée, de conductivité ionique élevée et de bonne capacité du cycle de calcium réversible à long terme.

La mise au point de technologies de batteries à base de métaux polyvalents, telles que le calcium, peut être une option prometteuse pour améliorer la densité énergétique tout en réduisant les coûts. Les ions multivalents pourraient doubler ou tripler la capacité des batteries par rapport aux batteries monovalentes d'ions au lithium ou d'ions sodium. En outre, contrairement au lithium ou au sodium, les hydrogènes métalliques polyvalents peuvent augmenter considérablement la densité énergétique des batteries.

Les propriétés décrites ci-dessus ne sont pas la seule raison pour laquelle les batteries de calcium peuvent être une alternative attrayante pour les technologies post-ion au lithium. La croissance rapide du marché des batteries est due à la disponibilité à moyen et à long terme de certaines matières premières (cobalte, nickel et lithium) utilisées dans les batteries à ions de lithium commerciales. Par ailleurs, le calcium est le cinquième élément le plus abondant de l'écorce terrestre. En outre, il est distribué de la même manière dans toute la géographie, est sûr et n'est pas toxique.

Avec le calcium, les scientifiques étudient le magnésium (Mg), un autre métal multivalent prometteur dans le développement de meilleures batteries. C'est précisément sur ce métal que se concentre E-MAGIC (European Magnesium Interactive Battery Community), qui vise à développer une approche innovante pour les batteries de magnésium de nouvelle génération, respectueuses de l'environnement et à haute densité énergétique. De même, le projet vise à renforcer une communauté orientée vers les batteries de magnésium qui établira une relation scientifique active avec le reste du monde.

Pour plus d'informations

Projet E-MAGIC

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Service d'information communautaire sur la recherche et le développement

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