Según un estudio publicado en Advanced Functional Materials , un equipo de investigación dirigido por el Prof. Hu Linhua de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia de Ciencias de China descubrió que agregar maleato de disodio (DMA) al electrolito de baterías acuosas de iones de zinc conduciría al crecimiento del Zn preferido ( 002), que podría inhibir eficazmente el crecimiento de dendritas de zinc (Zn) y mejorar la reversibilidad y ciclabilidad de las baterías.
"Esto significa que el DMA puede detener el crecimiento de dendritas de zinc dañinas y mejorar la capacidad de las baterías para recargarse y usarse varias veces", afirmó el Dr. Li Zhao Qian, miembro del equipo.
Hoy en día, las baterías acuosas de iones de zinc (AZIB) han atraído una amplia atención por su seguridad, confiabilidad y rentabilidad. El fuerte crecimiento de dendritas de Zn y las reacciones secundarias graves se han convertido en los principales obstáculos para la comercialización generalizada de AZIB.
El plano cristalino de Zn (002) tiene una disposición atómica superficial suave, una densidad de carga interfacial uniforme y una energía superficial baja, lo que favorece el Zn 2+ uniforme. deposición y mejor rendimiento anticorrosión. Por lo tanto, ajustar los estados del cristal chapado en Zn es muy prometedor para lograr ánodos metálicos altamente estables y reversibles.
En este estudio, los investigadores han desarrollado una estrategia de electrocristalización para inducir el crecimiento de la textura de Zn (002). La adsorción de DMA induce el crecimiento de la textura de Zn (002) e inhibe reacciones secundarias dañinas.
"Cuando probamos la batería, pudo funcionar durante más de 3200 horas, incluso cuando se usaba a altos niveles de potencia", afirmó el Dr. LI Zhaoqian.
Lo probaron en duras condiciones de 30 mA cm -2 y 30 mAh cm -2 y el ánodo de Zn presenta un ciclo de vida ultralargo de 120 horas.
También probaron la batería con diferentes materiales y descubrieron que funcionaba bien con ellos, incluso después de muchos ciclos. Ensamblaron baterías de Zn/Cu con una eficiencia de Coulomb promedio del 99,81% después de 3.000 ciclos. Mientras tanto, el Zn//NH4 V4 O10 La batería llena ofrece estabilidad a largo plazo con una retención de capacidad del 92,3% después de 10.000 ciclos.
Este estudio adapta el comportamiento de migración de Zn 2+ en diferentes planos cristalinos mediante una capa molecular de DMA adsorbida para inducir el crecimiento de cristales de Zn (002), lo que proporciona una estrategia prometedora para lograr la textura dominante del ánodo de zinc a nivel molecular, y se debe esperar que se aplique a otros ánodos metálicos. P>
Más información: Tingting Wei et al, Construcción de textura apilada casi unitaria (002) para ánodo de zinc de alta estabilidad, Materiales funcionales avanzados (2023). DOI:10.1002/adfm.202312506
Información de la revista: Materiales funcionales avanzados
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
