Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular (ChBE) de la Universidad de Maryland (UMD) ha logrado otro gran avance en la química de las baterías de zinc metálico, después de innovar un cátodo de batería de zinc-aire informado en Ciencias a principios de este año, esta vez específico para el ánodo.

El equipo, dirigido por el profesor Chunsheng Wang de la UMD, creó una interfase fluorada, que permite químicas de batería de zinc a base de agua reversibles. Longsheng Cao (Postdoctorado de ChBE), Dan Li (Postdoctorado de ChBE) y Travis Pollard (Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU.) Fueron los primeros autores del estudio. publicado en Nanotecnología de la naturaleza el 10 de mayo.

"El zinc metálico es un ánodo supremo porque cuenta con alta capacidad, bajo potencial redox, alta abundancia y baja toxicidad, ", dijo Cao." También es increíblemente seguro, pero sufre de irreversibilidad severa, por ejemplo, A menudo vemos crecimiento de dendrita y baja eficiencia culómbica en electrolitos acuosos, lo que hace imposible la formación de una interfase sólido-electrolito [SEI] ".

Con ese fin, el grupo Wang creó un electrolito de agua diluida y ácida, con un aditivo de sal de alquilamonio, que dio paso a la formación de un SEI robusto e impermeable. Esta química ofrece un revestimiento y un decapado de zinc sin dendrita con una eficiencia culómbica de casi el 100%.

El SEI, compuesto principalmente de fluoruro inorgánico hidrofóbico, permite que los iones de zinc se muevan hacia adelante y hacia atrás, bloquea la penetración del agua, y previene la transferencia de electrones. Dicha química prohíbe el consumo de electrolitos o ánodos de zinc, que permite el uso a largo plazo de baterías de zinc acuosas.

Este estudio continúa el progreso de la investigación en la batería de zinc, incluido el cátodo de aire, electrolitos revestimiento de electrolito orgánico, Diseño SEI, y MnO ₂ cátodos.