Wzrost liczby pojazdów elektrycznych i systemów magazynowania energii ze źródeł odnawialnych powoduje, że naukowcy poszukują alternatyw dla akumulatorów litowo-jonowych. Jedną z nich są metalowe baterie wapniowe. Wiele przeszkód stało jednak na drodze do komercyjnego wykorzystania akumulatorów wapniowych, np. brak wydajnego elektrolitu oraz brak materiałów katodowych o wystarczających możliwościach magazynowania wapnia.

W 2021 r. pierwszy problem został rozwiązany za sprawą nowego bezfluorowego elektrolitu wapniowego, opartego na klastrze wodoru. Elektrolit wykazał znacznie lepsze właściwości elektrochemiczne, takie jak wysoka przewodność i stabilność elektrochemiczna. Kolejne badania doprowadziły też do rozwiązania innych problemów.

"W naszych badaniach przetestowaliśmy długotrwałą pracę metalowej baterii wapniowej z nanocząstkami siarczku miedzi, katodą kompozytową z węgla i elektrolitem na bazie wodorków" - zrelacjonował adiunkt w Instytucie Materiałów Uniwersytetu Tohoku (Japonia), Kazuaki Kisu. W trakcie testów prototyp akumulatora wapniowego zachował pojemność 92 procent przez 500 cykli ładowania-rozładowania. Naukowcy uważają, że ich wynalazek może przyspieszyć badania nad materiałami do akumulatorów wapniowych.

Badanie zostało opisane w czasopiśmie "Advanced Science" (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202301178).

Tomasz Szczerbicki