豐橋技術大學電氣與電子信息工程系的研究小組報告說，在電解液中加水可以改善氧化釩的功能，氧化釩是鈣離子電池中的正極材料之一。雖然已知電解質(zhì)中的水會產(chǎn)生許多負面影響，但現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)它會帶來加速鈣離子電池常規(guī)緩慢反應的現(xiàn)象。本研究的結(jié)果表明，這種現(xiàn)象是由電解質(zhì)結(jié)構的變化引起的。據(jù)信，這一發(fā)現(xiàn)將極大地有利于將來用于實施鈣離子電池的電解質(zhì)的開發(fā)。     二次電池是支持各種行業(yè)的寶貴資源。如今，二次電池需要更強大，以應對可再用能源和電動車輛的更多使用。鋰離子二次電池已經(jīng)廣泛用作強大的二次電池。然而，近年來，二次電池的安全性受到了無數(shù)引用燃燒的報道的質(zhì)疑。展望未來，隨著電動汽車的增長，我們當前社會對電池的需求預計將呈指數(shù)級增長。這意味著對鋰的需求增加，反過來又會出現(xiàn)價格上漲和潛在資源枯竭等問題。

    鈣離子電池是一種下一代二次電池，不使用鋰，可以達到與鋰離子電池相媲美的電池電壓。與鋰離子電池相比，鈣離子電池更安全，生產(chǎn)成本更低，資源更豐富。雖然鈣離子電池由于這些原因目前正引起關注，但它們?nèi)匀淮嬖谠S多問題。其中一個問題是它們的運行速度遠低于鋰離子電池。

    在這項研究中，豐橋大學報告說，通過在電解液中加水可以提高鈣離子電池的運行速度。測試結(jié)果的曲線圖表明，充電/放電期間發(fā)生的過電壓隨著添加的水量的增加而大大降低，并且反應沒有任何問題地進行。作為各種試驗的結(jié)果，證明了這種現(xiàn)象是由于通過添加水而極大地改變了電解質(zhì)的結(jié)構的事實。該研究的第一作者Yoshiaki Murata博士解釋說，“電解質(zhì)由正離子（鈣離子），負離子和溶劑分子組成，加入水后鈣離子周圍的狀態(tài)會發(fā)生很大變化。意思是，為了改善鈣離子電池的性能，優(yōu)選地，電解質(zhì)中的鈣離子不附著負離子，并且容易分離的溶劑分子附著在鈣離子上。雖然我們?nèi)匀恍枰l(fā)現(xiàn)具有這些不含水的特性的電解質(zhì)來實現(xiàn)鈣離子電池，但這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)肯定有助于未來的電解質(zhì)發(fā)展。“

    本研究的結(jié)果實際上是在研究新電解質(zhì)時獲得的次要結(jié)果。電解質(zhì)在顯影時需要充分脫水，但這種脫水過程很困難。本研究是在測試不充分脫水的電解質(zhì)的同時改進電池的特性進行的。雖然有報道稱由于添加水而使鎂離子電池等性能提高的現(xiàn)象，但其背后的機理尚不清楚。令人驚訝的是，在鈣離子電池中可以看到同樣的現(xiàn)象，并且我們認為闡明這種行為背后的機制將證明對電解質(zhì)的未來發(fā)展有用。

    我們的研究團隊正在尋求基于這種新發(fā)現(xiàn)的電解質(zhì)結(jié)構開發(fā)和評估新電解質(zhì)，從而改善鈣離子電池的性能。此外，我們并不是唯一一個研究這個的人; 近年來，對鈣離子電池的研究數(shù)量迅速增加。最終，我們希望開發(fā)一種能夠與鋰離子電池競爭或超越的鈣離子電池。