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财联社上海8月4日讯(编辑黄君芝)考虑到锂离子电池的原料稀缺性、高成本和长期使用的安全性，美国伦斯勒理工大学的一组研究人员最近提出了更环保、更高效、更便宜的能源存储替代方案。
在最近发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS )的研究中，团队断言钙离子可以作为锂离子的替代品。 因为含量丰富，成本低。
该研究论文的通信作者Nikhil Koratkar说：“大多数充电电池产品都基于锂离子技术，这是性能方面的黄金标准。 但是，锂离子技术的致命弱点是成本。 锂是地球上的有限资源，近年来价格大幅上涨。
“我们正在研究在水系电解液中使用钙离子这一廉价、丰富、安全、可持续的电池化学物质。 ”他补充说。
钙离子比锂离子体积更大、电荷密度更高，但可能会损害循环稳定性。 因此，该团队提出了含有大空隙的氧化物结构(七边形和六边形通道)，是一种很有前景的解决方案。
该研究显示了使用正交晶体和三角晶体氧化钼钒( MoVO )作为钙离子的“宿主”的水性钙离子电池。
测试结果证明，该团队可以快速从材料中插入和提取钙离子。 这些通道作为可逆且高速的离子输送的“管道”。 研究结果表明，MoVO提供了迄今为止最好的钙离子储存性能之一。
研究人员还指出，钙离子与锂离子相比还有另一个优点。 因为前者是2价的，所以在电池运转中每插入1个离子就可以提供2个电子。 这样，相同效率的钙离子电池将具有更小的质量和体积。
Koratkar说：“在不久的将来，钙离子电池也许有一天会取代锂离子技术，成为为我们社会提供动力的化学电池。”
“这项工作将引领新型高性能钙基电池，可以使用地球上丰富且安全的材料，因此价格合理且可持续。 该电池可广泛用于便携式及家用电器、电动汽车、电网及可再生能源存储。 ”他补充说。
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