Turing-membran for at forbedre ydeevnen af ​​zinkbaserede batterier

Zinkbaserede batterier er lovende muligheder for energilagringsenheder på grund af deres lave omkostninger og høje energitæthed. Imidlertid, de har alvorlige dendritproblemer, især ved høje arealkapaciteter og strømtætheder.

For nylig, et forskerhold ledet af Prof. Li Xianfeng fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi udviklede nye membraner til zinkbaserede batterier, opnå ensartet zinkaflejring med høj arealkapacitet og strømtæthed.

Dette værk blev offentliggjort i Journal of the American Chemical Society den 27. juli.

"Vi foreslog en ny membran med bestilte kuperede striber kaldet Turing Patterns, som effektivt kan undertrykke zinkdendritter og forbedre ionledningsevne, "sagde prof. Li.

Kragerne og trugene i den foreslåede membran kunne effektivt justere Zn (OH) ₄ ^2- distribution og give mere zinkaflejringsrum. De koordinerede Cu -ioner under membrandannelse kunne interagere med Zn (OH) ₄ ^2- , yderligere udjævning af zinkaflejring.

Forskerne fandt ud af, at selv ved en høj strømtæthed på 80 mA cm ^-2 , Turing-membranen gjorde det muligt for et alkalisk zink-jern-strømbatteri (AZIFB) at fungere stabilt med en ultrahøj arealkapacitet på 160 mAh cm ^-2 i cirka 110 cykler, viser en energieffektivitet på 90,10%. Dette er langt den højeste værdi, der nogensinde er rapporteret blandt zinkbaserede batterier med en så høj strømtæthed.