近日，一項關于新型鈣-氧氣電池的研究成果由我國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/王兵杰團隊領銜，聯合王永剛、周豪慎、陸俊等研究人員共同完成。這一研究成果已經以《室溫下可充鈣-氧氣電池》為題，發(fā)表在權威科學雜志《自然》上。

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。這種設計不僅優(yōu)化了電池的性能和成本，還兼顧了環(huán)境的可持續(xù)性與柔性電子設備中的應用要求。金屬鈣負極不僅成本較低，還具有較高的理論容量，有利于實現全電池的高能量密度。

鈣金屬由于其低氧化還原電位和多價性等特性，被認為在能源領域具有廣闊的前景。尤其是鈣-氧氣電池，其理論能量密度極高，但此前一直未能實現在室溫下的穩(wěn)定充放電。這一難題的解決，關鍵是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。

為了解決這一問題，研究團隊通過系統(tǒng)地設計溶劑、電解質鹽以及電解質配比，成功研發(fā)出一種基于二甲基亞砜/離子液體的新型電解質。這種新型電解質有效滿足了電池正負極的高要求，使得鈣-氧氣電池能夠在室溫下穩(wěn)定工作。

這項研究的成功，標志著我國在鈣-氧氣電池研究方面取得了重要突破。這對于我國豐富的鈣資源開發(fā)利用，以及未來能源領域的發(fā)展具有重要意義。同時，這也為室溫下可充鈣-氧氣電池的廣泛應用，開辟了新的可能。