机构名称：
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钙的还原电位低于锂 (Li/Li+; 3.04 V vs. SHE)，但仍远低于铝 (Al/Al3+; 1.68 V vs. SHE) 和镁 (Mg/Mg2+; 2.36 V vs. SHE) 等多价离子。8,9 这意味着钙可以在与锂相似的电压下工作。钙的理论体积容量为 2073 mA h cm3，与锂相似，但低于镁 (3832 mA h cm3) 和铝 (8046 mA h cm3)，尽管它们的还原电位更负导致它们的电池电压较低。 10–12 钙的有效离子半径比镁大（Ca 2+；0.99 Å，Mg 2+；0.66 Å），同时携带同等电荷，这可能导致电极中的电荷密度降低，但与其他金属离子替代品相比，它的功率密度相对较高。13 此外，钙的电荷密度和与溶剂的配位性比镁弱，这进一步增强了其动力学能力。14 在审查可行的金属离子选项时，必须考虑地球丰度，因为它为某些电池研究途径的寿命和可用性提供了视角。在可行的电荷载体中，铝在地壳中的丰度最高（8.13 wt%），其次是钙（3.63 wt%）、钠（2.83 wt%）、钾（2.59 wt%）、镁（2.09 wt%）和锂（0.0065 wt%）。15 与其他金属离子相比，钙的丰度相对较高，使其成为一个强大而可行的选择。钙离子电池 (CIB) 近期未能像钾离子和钠离子那样取得成功的一些原因是由于目前使用的电解质性能较差、Ca 2+ 在阴极材料中的插入性较差、工作电压低（<2.0 V）以及钙金属的阳极
材料进展 - RSC 出版
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