Con gran interés en la utilización de recursos ambientalmente benigna y eficiente, hay demanda de sistemas de baterías ecológicos y seguros, y mejorar la capacidad de recarga es un objetivo. Dado que la química de la superficie de la interfase de electrolitos sólidos (SEI) es un factor crítico que rige el ciclo de vida de las baterías recargables, es un foco de investigación clave.

Las baterías de Zn (ZB) se caracterizan por su bajo costo, producción de energía volumétrica superior y materias primas rentables, convirtiéndolos en un candidato prometedor para satisfacer la demanda de baterías recargables. Sin embargo, Algunas características de la interfaz Zn-electrolito restringen el desarrollo de ZB recargables y su aplicación.

El grupo del profesor Cui Guanglei del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao de la Academia de Ciencias de China ha propuesto nuevos conceptos sobre los SEI formados in situ y artificiales como un medio para modular fundamentalmente las características electroquímicas del Zn.

Al manipular la descomposición de un líquido eutéctico con una peculiar estructura de solvatación catiónica asociada a aniones, los investigadores observaron SEI orgánico / inorgánico rico en fluoruro de zinc en un ánodo de Zn por primera vez.

Una combinación de investigaciones experimentales y de modelado reveló que la presencia de especies de Zn complejantes de aniones con energías de descomposición notablemente reducidas contribuyó a la formación in situ de la interfase.

"La interfase protectora permite el decapado / decapado de Zn reversible y sin dendrita incluso a altas capacidades de área. Esto se debe a la rápida migración de iones junto con la alta resistencia mecánica, "dijo el Prof. Cui.

Con este diseño interfacial, las baterías de Zn ensambladas exhibieron una excelente estabilidad cíclica con una pérdida de capacidad insignificante a velocidades bajas y altas.

Además, Recubrir la superficie de Zn con una capa protectora de poliamida artificial es fácil de implementar. La capa de poliamida tiene todas las características deseables para soportar la química de Zn altamente reversible con un rendimiento cíclico mejorado de los ánodos de Zn a pH neutro. incluso a una gran profundidad de descarga.

El estudio ofrece nuevos conocimientos sobre la regulación racional de los ánodos de Zn y proporciona una vía sin precedentes para abordar los dilemas planteados por las propiedades intrínsecas de los ánodos metálicos multivalentes.