Ny ionledende membran forbedrer alkaliske-zink-jernstrømsbatterier

Alkaliske zink-jern strømningsbatterier (AZIFB) er velegnede til stationære energilagringsanvendelser på grund af fordelene ved høj åbencellespænding, lavpris, og miljøvenlighed. Imidlertid, de lider af zinkdendrit-akkumulering og relativt lav driftsstrømtæthed.

For nylig, en forskergruppe ledet af prof. Li Xianfeng fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) udviklede lagdelt dobbelthydroxid (LDH) membran med høj hydroxidledningsevne og ionselektivitet til alkaliske-zink jernstrømsbatterier .

Undersøgelsen blev offentliggjort i Naturkommunikation den 7. juni.

For at forbedre driftsstrømtætheden af ​​AZIFB, forskerne tilføjede LDHs nanomaterialer til AZIFB og designede en LDHs-baseret kompositmembran med høj ydeevne. Høj selektivitet og fremragende hydroxidionledningsevne blev opnået gennem kombinationen af ​​det veldefinerede mellemlagsgalleri med et stærkt hydrogenbindingsnetværk langs 2D-overflader.

De identificerede, at overflade-OH-grupper af LDHs-lag kunne hjælpe med ledningen af ​​OH ^- ved at fremme protonoverførsel væk fra et vandmolekyle til det oprindelige OH ^- .

På grund af den høje ioniske ledningsevne, den LDHs-baserede membran gjorde det muligt for AZIFB at fungere ved 200 mA cm ^-2 , sammen med en energieffektivitet på 82,36 %.

"Denne undersøgelse giver en ny indsigt i at designe og fremstille højtydende membraner til AZIFB, " sagde prof. Li.