Литий — не самый оптимальный материал для использования в аккумуляторах. В природе есть более доступные элементы, такие как кальций. Раньше учёные не могли найти подходящий электролит, который будет эффективно работать в составе АКБ на основе кальция. Но совсем недавно исследователи смогли создать кальций-металлический аккумулятор, который превосходит литий-ионный аналог по ёмкости.
Кальций дешевле лития, может «вместить» больше энергии, способен ускорять процесс диффузии и переноса ионов в электролитах и катодных материалах. Исследователи попытались использовать эти преимущества и сделали АКБ на основе кальция с катодом из наночастиц сульфида меди (CuS) и углеродного композита, а электролитом стал материал на основе различных гидридов.
Сульфид меди тоже скрывает в себе несколько преимуществ, при этом самое главное — теоретическая ёмкость около 560 мАч/г, что на 100–200% больше, чем в обычных литий-ионных АКБ. Например, если бы Samsung Galaxy S23 комплектовался кальций-металлическим аккумулятором с CuS, то в теории его автономность могла бы обеспечивать АКБ мощностью 11 700 мАч.
Тестовый образец аккумулятора, созданный учёными Института исследования материалов (IMR) Университета Тохоку на основе упомянутых материалов, продемонстрировал стабильную работу и сохранил 92% ёмкости после 500 циклов заряда/разряда (за базовую ёмкость взята цифра, полученная на десятом цикле).
Пока неизвестно, когда разработка учёных появится в готовой к продаже продукции.