韩国中央大学探索钙离子电池候选材料 帮助缓解锂资源短缺问题

随着电动汽车的推广和使用，锂的需求也在增加。但这种元素在地球上并不丰富，仅占地壳的0.002%。随着时间的推移，锂金属可能会供不应求。

(来源:韩国中央大学)

解决这个问题的一种方法是设计一种新型电池，使用更丰富的碱金属代替锂。在几种可以替代锂的候选金属中，钙(Ca)是一种很有前途的可充电电池金属。钙的储量是锂的1万倍，理论上可以产生类似的电池性能。然而，钙基电池的发展存在一些主要障碍，如对合适的阴极(负极端)材料缺乏了解，这些材料可以以可逆的方式有效地储存和释放钙。

据国外媒体报道，为了帮助确定钙电池的最佳候选阴极材料，中央大学助理教授Haesun Park和他的同事们采取了一种系统的方法。通过运行基于密度泛函理论(DFT)的高通量量子力学模拟，该团队预测了结合钙和过渡金属氧化物的各种分层材料的电池相关性能。

大部分工作是在阿贡国家实验室和美国能源部支持的联合储能研究中心(JCESR)项目中进行的。研究人员考虑了七种过渡金属离子和四种层状结构，总共28种候选阴极。通过DFT计算，评估了许多重要特性，包括热力学稳定性、能量密度、合成、钙迁移率和电子结构，以确定有前途的钙基电池材料。

值得一提的是，研究人员发现钴(Co)是一种环状过渡金属，可用于层状钙基阴极，其分子式为CaCo2O4。此外，研究表明，在阴极中结合不同的过渡金属是一种可行的策略，可以改善一些必要的特性。朴教授强调:“研究人员成功论证了广泛应用于锂、钠、钾电池的层状过渡金属氧化物有望成为钙负极材料。这项研究发现了有前景的候选结构和化学成分，有望推动对这些材料的深入研究。”

开发低成本、高性能的钙离子电池，有助于实现传统汽车向电动汽车的转变。在很多方面，电动汽车更环保。研究人员希望通过实验工作巩固这项研究的成果，为更绿色的未来铺平道路。随着电动汽车的推广和使用，锂的需求也在增加。但这种元素在地球上并不丰富，仅占地壳的0.002%。随着时间的推移，锂金属可能会供不应求。

(来源:韩国中央大学)

解决这个问题的一种方法是设计一种新型电池，使用更丰富的碱金属代替锂。在几种可以替代锂的候选金属中，钙(Ca)是一种很有前途的可充电电池金属。钙的储量是锂的1万倍，理论上可以产生类似的电池性能。然而，钙基电池的发展存在一些主要障碍，如对合适的阴极(负极端)材料缺乏了解，这些材料可以以可逆的方式有效地储存和释放钙。

据国外媒体报道，为了帮助确定钙电池的最佳候选阴极材料，中央大学助理教授Haesun Park和他的同事们采取了一种系统的方法。通过运行基于密度泛函理论(DFT)的高通量量子力学模拟，该团队预测了结合钙和过渡金属氧化物的各种分层材料的电池相关性能。

大部分工作是在阿贡国家实验室和美国能源部支持的联合储能研究中心(JCESR)项目中进行的。研究人员考虑了七种过渡金属离子和四种层状结构，总共28种候选阴极。通过DFT计算，许多重要的特性，包括热力学稳定性、能量密度、合成、钙迁移率和电子结构，被评估以确定pr……钙基电池材料。

值得一提的是，研究人员发现钴(Co)是一种环状过渡金属，可用于层状钙基阴极，其分子式为CaCo2O4。此外，研究表明，在阴极中结合不同的过渡金属是一种可行的策略，可以改善一些必要的特性。朴教授强调:“研究人员成功论证了广泛应用于锂、钠、钾电池的层状过渡金属氧化物有望成为钙负极材料。这项研究发现了有前景的候选结构和化学成分，有望推动对这些材料的深入研究。”

开发低成本、高性能的钙离子电池，有助于实现传统汽车向电动汽车的转变。在很多方面，电动汽车更环保。研究人员希望通过实验工作巩固这项研究的成果，为更绿色的未来铺平道路。

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