Enligt nylig forskning publicerad i Advanced Functional Materials har ett team under ledning av professor Hu Linhua från Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), Chinese Academy of Science (CAS), upptäckt att tillsatsen disodium maleate (DMA) till elektrolyten i aqueous zinkjonsbatterier leder till att zinkstrukturen (002) föredras, vilket effektivt hämmar tillväxten av zinkdendriter och förbättrar batteriets reversibilitet och cykliska prestanda.
Detta innebär att DMA kan förhindra tillväxten av skadliga zinkdendriter och förbättra batteriets förmåga att laddas och användas flera gånger, säger teammedlemmen Dr. LI ZHAO Qian.
Aqueous zinkjonsbatterier (AZIBs) väcker allt större uppmärksamhet på grund av det säkra, pålitliga och kostnadseffektiva användningsområdet. Tillväxten av zinkdendriter och ogynnsamma sidoreaktioner utgör huvudhinder för den allmänna kommersialiseringen av AZIB-batterier. Zinkkristallplanet (002) har en jämn anordning av atomer på ytan, lika laddningstäthet vid fasgränsen och låg ytenergi, vilket främjar den jämn depositionen av Zn2 + -joner och bättre korrosionsbeständighet. Därför möjliggör kontrollen av den deponerade zinkkristallen exceptionellt stabila och reversibla metallanoder.
I den genomförda forskningen utvecklade forskarna en elektrokrystallisationsstrategi för att inducera tillväxten av zinkstrukturen (002). Adsorptionen av DMA orsakar tillväxten av zinkstrukturen (002) och hämmar skadliga sidoreaktioner.
”Genom att testa batteriet kunde vi använda det vid höga effektnivåer i över 3200 timmar”, förklarade Dr. LI Zhaoqian. Teamet testade det under hårda förhållanden, med en strömtäthet på 30 mA / cm^2 och en kapacitet på 30 mAh / cm^2. Zinkanoden uppvisade en exceptionellt lång cyklisk hållbarhet på 120 timmar. Batteritesterna med olika material visade också god prestanda, även efter flera cykler. Zn//Cu-batterier med en genomsnittlig koulombisk effektivitet på 99,81% konstruerades efter 3000 cykler. Zn//NH4V4O10-batteriet uppvisade långsiktig stabilitet med en kapacitetsretention på 92,3% efter 10 000 cykler.
Denna forskningsmetod möjliggör manipulation av zinkjonsmigration på olika kristallplan genom adsorptionen av DMA-molekyler, vilket möjliggör uppnåendet av dominerande zinkanodstrukturer på molekylär nivå. Metoden har också potential att användas för andra metallelektroder.
FAQ
Vilka är fördelarna med aqueous zinkjonsbatterier?
Aqueous zinkjonsbatterier är fördelaktiga på grund av deras säkerhet, pålitlighet och kostnadseffektivitet.
Vad är zinkdendriter?
Zinkdendriter är trädliknande strukturer som kan bildas på zinkanoden i batterier och orsaka kortslutning och degradering av batteriprestanda.
Hur påverkar DMA tillväxten av zinkstrukturer?
DMA inducerar tillväxten av zinkstrukturen (002), vilket förebygger tillväxten av skadliga zinkdendriter och förbättrar batteriets reversibilitet och cykliska prestanda.
Vad är elektrokrystallisationsstrategin?
Elektrokrystallisationsstrategin är en metod för att kontrollera kristalltillväxten genom att manipulera elektrolyten och adsorberade molekyler för att främja önskade kristallstrukturer.
Källa: [Artikel](https://www.example.se)
The source of the article is from the blog coletivometranca.com.br