Los investigadores desarrollan una membrana Turing para mejorar el rendimiento de las pilas de zinc
Las baterías basadas en el zinc son opciones prometedoras para los dispositivos de almacenamiento de energía debido a su bajo coste y su alta densidad energética. Sin embargo, pueden encontrarse con graves problemas de dendritas, sobre todo a altas capacidades de área y densidades de corriente.
Batería de zinc sin dendritas con alta capacidad areal desarrollada mediante el efecto de deposición inducida por regiones de la membrana de Turing.
DICP
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor LI Xianfeng, del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia China de las Ciencias, ha desarrollado nuevas membranas para pilas de zinc, consiguiendo una deposición uniforme de zinc con una capacidad de área y una densidad de corriente elevadas.
"Propusimos una nueva membrana con rayas onduladas ordenadas, llamadas patrones Turing, que pueden suprimir eficazmente las dendritas de zinc y mejorar la conductividad de los iones", dijo el profesor LI.
Las crestas y depresiones de la membrana propuesta podrían ajustar eficazmente la distribución del Zn(OH)42- y proporcionar más espacio para la deposición de zinc. Los iones de Cu coordinados durante la formación de la membrana podrían interactuar con el Zn(OH)42-, suavizando aún más la deposición de zinc.
Los investigadores descubrieron que, incluso con una densidad de corriente elevada de 80 mA cm-2, la membrana de Turing permitía que una pila alcalina de flujo de zinc-hierro (AZIFB) funcionara de forma estable con una capacidad areal ultra alta de 160 mAh cm-2 durante aproximadamente 110 ciclos, mostrando una eficiencia energética del 90,10%. Este es, con mucho, el valor más alto jamás registrado entre las baterías basadas en zinc con una densidad de corriente tan alta.
Este trabajo aporta una nueva idea para el desarrollo de pilas de alta estabilidad basadas en el zinc.
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