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近日，复旦大学纤维电子材料与器件研究院、高分子科学系、先进材料实验室、聚合物分子工程国家重点实验室彭慧胜、王兵杰团队，联合王永刚、周豪慎、陆俊等合作者，创建出一种新型钙-氧气电池。该电池可在室温条件下进行电化学充放电，并稳定运行700次循环，展现出高安全性和较低成本等优势，并为可穿戴电池织物的发展提供了新思路。相关成果日前已在线发表于《自然》主刊。
钙金属具有低氧化还原电位和多价性等特性，结合我国丰富的钙资源，基于金属钙的电池体系在未来的能源应用中具有广阔前景。在基于金属钙的电池中，钙-氧气电池具有最高的理论能量密度，但因难以找到一种能与钙金属负极相匹配且能适应高电极电势空气正极的电解质，严重制约了钙-氧气电池的发展。
为完成这一挑战，复旦科研团队通过系统设计溶剂、电解质盐以及电解质配比，成功制备出一种基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质，有效满足了电池正负极的高要求，构建了可室温工作的新型钙-氧气电池。科研人员表示，最新创建出的钙-氧气电池主要由金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质三个部分组成。电池设计不仅优化了性能和成本，也兼顾了环境的可持续性与在柔性电子设备中的应用要求。其中，金属钙负极成本较低，且具有较高理论容量，同时可进一步将金属钙负载到柔性基底上，得到柔性的金属钙负极，为实现柔性钙-氧气电池奠定了基础;新型电解质在室温下表现出高离子导率，展示了稳定的电化学特性，显著提升了电池整体安全性。
作者：记者 任朝霞
《中国教育报》2024年02月17日第1版 版名：要闻
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