Prema studiji objavljenoj u časopisu Napredni funkcionalni materijali, istraživački tim predvođen prof. Hu Linhuaom sa Instituta za fizičke nauke Hefei Kineske akademije nauka otkrio je da bi dodavanje dinatrijum maleata (DMA) u elektrolit vodenih cink-jonskih baterija dovode do rasta željene Zn (002) teksture, koja bi mogla efikasno inhibirati rast cink (Zn) dendrita i poboljšati reverzibilnost i cikličnost baterija.
„To znači da DMA može zaustaviti rast štetnih cinkovih dendrita i poboljšati sposobnost baterija da se pune i koriste više puta“, rekao je dr Li Zhao Kian, član tima.
Danas su vodene cink-jonske baterije (AZIB) privukle široku pažnju zbog svoje sigurnosti, pouzdanosti i isplativosti. Snažan rast Zn dendrita i teške nuspojave postale su glavne prepreke širokoj komercijalizaciji AZIB-a.
Zn (002) kristalna ravan ima glatku površinu atomskog rasporeda, ujednačenu međufaznu gustinu naelektrisanja i nisku površinsku energiju, što favorizuje ravnomerno taloženje Zn 2+ i bolje antikorozivne performanse. Prema tome, podešavanje stanja pozlaćenog Zn kristala ima veliko obećanje za postizanje visoko stabilnih i reverzibilnih metalnih anoda.
U ovoj studiji, istraživači su razvili strategiju elektrokristalizacije kako bi izazvali rast teksture Zn (002). Adsorpcija DMA indukuje rast teksture Zn (002) i inhibira štetne sporedne reakcije.
„Kada smo testirali bateriju, bila je u stanju da radi preko 3.200 sati, čak i kada se koristi na visokim nivoima snage“, rekao je dr LI Zhaokian.
Testirali su ga u teškim uslovima od 30 mA cm -2 i 30 mAh cm -2, a Zn anoda pokazuje ultra dug životni vek od 120 sati.
Takođe su testirali bateriju sa različitim materijalima i otkrili da dobro radi sa njima, čak i nakon mnogo ciklusa. Sastavili su Zn//Cu baterije sa prosečnom kulonskom efikasnošću od 99,81% nakon 3000 ciklusa. U međuvremenu, puna baterija Zn//NH 4 V 4 O 10 pruža dugoročnu stabilnost sa zadržavanjem kapaciteta od 92,3% nakon 10.000 ciklusa.
Ova studija prilagođava ponašanje migracije Zn 2+ na različitim kristalnim ravnima adsorbovanim DMA molekularnim slojem da izazove rast kristala Zn (002), što pruža obećavajuću strategiju za postizanje dominantne teksture cinkove anode na molekularnom nivou, i to bi trebalo očekivati da se primeni na druge metalne anode.
