Les batteries à base de zinc sont des options prometteuses pour les dispositifs de stockage d'énergie en raison de leur faible coût et de leur densité énergétique élevée. Cependant, ils ont de graves problèmes de dendrites, en particulier à des capacités de surface et des densités de courant élevées.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Li Xianfeng de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences a développé de nouvelles membranes pour les batteries à base de zinc, obtenir un dépôt de zinc uniforme avec une capacité surfacique et une densité de courant élevées.

Ce travail a été publié dans Journal de l'American Chemical Society le 27 juillet.

"Nous avons proposé une nouvelle membrane comportant des rayures ondulantes ordonnées appelées motifs de Turing, qui peut supprimer efficacement les dendrites de zinc et améliorer la conductivité ionique, " a déclaré le professeur Li.

Les crêtes et les creux de la membrane proposée pourraient ajuster efficacement le Zn(OH) 4 ^2- distribution et fournir plus d'espace de dépôt de zinc. Les ions Cu coordonnés lors de la formation de la membrane pourraient interagir avec le Zn(OH) 4 ^2- , lissage supplémentaire du dépôt de zinc.

Les chercheurs ont découvert que même à une densité de courant élevée de 80 mA cm ^-2 , la membrane de Turing a permis à une batterie alcaline zinc-fer à flux (AZIFB) de fonctionner de manière stable avec une capacité surfacique ultra-élevée de 160 mAh cm ^-2 pendant environ 110 cycles, affichant une efficacité énergétique de 90,10 %. C'est de loin la valeur la plus élevée jamais rapportée parmi les batteries à base de zinc avec une densité de courant aussi élevée.