欧洲联合项目“CaSino”正在研究钙硫电池作为锂离子电池替代品的潜力

欧洲联合项目“CaSino”正在研究钙硫 (Ca-S) 电池作为锂离子电池替代品的潜力。该项目联盟由五个研究机构、两个工业公司和一个工业顾问委员会组成，由 DLR Stuttgart 协调。它由德国联邦教育和研究部 (BMBF) 资助 300 万欧元。

锂在许多方面都是电化学电池的主要元素——它结合了高功率存储容量和电池电压以及快速离子迁移。这使得紧凑型电池和快速加载和放电成为可能。

然而，锂基系统的火灾风险增加，因为反复充电会形成枝晶，在最坏的情况下会导致内部短路。此外，地球上的锂矿床有限，并非各大洲都有，开采存在争议，只能大量回收。获取更多科技前沿请访问：https://byteclicks.com

钙——一种多价金属，如铝、镁和锌——的常见程度是钙的 400 倍，因此价格低廉，而且在世界范围内分布均匀。与锂一样，它具有高存储容量和电池电压，并且在短路方面也更安全，因为钙在运行中不会形成典型的枝晶。

使用钙时最大的挑战是它的反应性和表面层的形成，无论是与空气或湿气接触，还是与电池中使用的电解质接触。氧化的表面随后会阻止离子扩散，从而阻止有效的加载和卸载。因此，相容性电解质的开发起着关键作用。此外，使用硫阴极时会产生可溶性多硫化物，这也会阻塞钙阳极。

CaSino项目现在为自己设定了目标，通过创新材料开发，在钙硫电池的循环稳定性和能量密度方面取得重大进展。这些步骤伴随着实验研究、高级分析方法和广泛的建模工作。BMBF 资助的联合项目在为期三年的项目期间由位于斯图加特的德国航空航天中心技术热力学研究所协调。

来自该联盟的卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 及其乌尔姆亥姆霍兹研究所 (HIU) 在钙电池研究领域发挥着先锋作用。KIT采用非腐蚀性硼基电解质，为进一步研究钙电池奠定了基础。这一最新发展现在允许 Ca 电池在数百次循环中更稳定地加载和放电。基于此，KIT 与离子液体专家 IoLiTec GmbH 旨在进一步改进已经建立的 KIT 电解质。

贵金属和金属化学研究所 (fem) 解决了对薄结构 Ca 阳极的需求，而 DLR 技术热力学研究所开发了定制涂层以防止钝化。

蒂宾根大学自然科学与医学研究所 (NMI) 将通过创新的结构和形态分析方法（分析电子和离子显微镜）扩展新材料的电化学特性。此外，实验活动得到了乌尔姆大学的原子模拟以及 DLR 技术热力学研究所 Ca-S 电池的连续模拟和建模的支持。

最后，EurA AG对经济和生态方面的综合考虑应突出Ca-S系统在可持续性、成本和可回收性方面与最先进的电池材料相比的潜力。

该项目将继续由Alantum、Varta、CustomCells和Accurec公司组成的行业咨询委员会进行。所有综合机构和公司共同努力，旨在展示这种基于钙硫的可持续储能技术在工业兼容电池中的性能，用作固定存储。