تیمی از دانشجویان نخبه در دانشگاه فودان شهر شانگهای چین موفق به توسعه ایده پیشرفته‌ای شدند که احتمالا نحوه تامین انرژی در دنیای پیرامون ما را تغییر خواهد داد. این گروه از دانشجویان موفق به توسعه گونه جدیدی از باتری شدند که نه تنها قابل شارژ است؛ بلکه بر پایه کلسیم تولید می‌شود.
کلسیم فلزی است که فراوانی آن در مقایسه با لیتیوم بسیار بیش‌تر است. از سوی دیگر لیتیوم عنصری است که در بازار باتری به‌صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. توسعه باتری‌های کلسیمی نویدبخش کاهش قیمت باتری‌ها و سازگاری آنها با محیط زیست خواهد بود. در نتیجه این باتری‌ها گامی بزرگ در جهت دستیابی به راهکارهای انرژی پایدار به‌شمار می‌روند.
در حال حاضر این باتری قادر به تحمل 700 چرخه شارژ و دشارژ است. کلسیم در پوسته زمین فراوان بوده و این موضوع آنها را به گزینه‌ای مناسب برای استفاده گسترده تبدیل می‌کند. باتری‌های لیتیوم یونی انرژی مورد نیاز بسیاری از ابزارهای مدرن ما را تامین می‌کنند؛ اما باتری‌های مبتنی بر کلسیم به مواد کمیاب یا گرانقیمت مانند نیکل، کبالت و منگنز متکی نیستند.
در عوض این باتری‌ها از کربن به‌عنوان مواد کاتدی خود بهره گرفته و این موضوع هزینه‌ها و اثرات زیست محیطی آنها را به شدت کاهش می‌دهد. نتایج این پژوهش که در نشریه معتبر Nature منتشر شده است؛ باتری‌هایی را به معرض نمایش می‌گذارد که قادر به تحمل 700 چرخه شارژ و دشارژ در دمای اتاق و بدون از دست دادن کارآیی خود هستند.
این موضوع به منزله یک پیشرفت برای باتری‌های کلسیمی قلمداد می‌شود؛ سلول‌هایی که به‌دلیل ایمنی و عملکرد پایدار خود به شهرت رسیده‌اند. این تحولات در یک مقطع زمانی حیاتی روی می‌دهند. رونق خودروهای مبتنی بر انرژی‌های جدید و راهکارهای ذخیره‌سازی انرژی تجدیدپذیر موجب افزایش تقاضا برای لیتیوم و هشدار کارشناسان در مورد کمبود احتمالی این عنصر شده است.
باتری‌های جدید مبتنی بر کلسیم با وجود چگالی انرژی بالا خود جایگزینی هیجان‌انگیز برای سلول‌های لیتیوم یونی به‌شمار می‌روند. این باتری‌ها اکسیژن را از هوا دریافت نموده و نیاز به ذخیره‌سازی مواد در باتری که عاملی محدودکننده برای توسعه آنها بوده را از بین می‌برد.
موفقیت تیم دانشگاه فودان مدیون ایجاد یک الکترولیت مایع جدید است. این الکترولیت الزامات سخت‌گیرانه الکترودهای باتری را برآورده نموده و در عین‌حال از وقوع واکنش‌های کلسیمی که احتمالا موجب کاهش ظرفیت باتری می‌شوند؛ جلوگیری خواهد کرد. این الکترولیت نه تنها یون‌ها را به شکلی موثر در دمای اتاق هدایت می‌کند؛ بلکه ایمنی باتری را نیز تضمین خواهد کرد.
در عین‌حال کماکان راهکاری وجود دارد که موجب می‌شود تا طول عمر باتری‌های کلسیمی با نمونه‌های لیتیوم یونی فعلی مطابقت داشته باشند. کاربردهای بالقوه این باتری‌ها در دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل، گجت‌های پوشیدنی و فراتر از آنها غیرقابل انکار است. بعلاوه امکان ادغام این باتری‌ها در محصولات انعطاف‌پذیر، راهکارهای جدیدی را برای نوآوری باز می‌کند.
نوشته دانشجویان چینی موفق به ساخت باتری کلسیمی به‌عنوان جانشین نمونه‌های لیتیوم یونی شدند اولین بار در آی تی رسان منتشر شد.
منبع: آی‌تی‌رسان