Une équipe de recherche du département de génie chimique et biomoléculaire (ChBE) de l'Université du Maryland (UMD) a réalisé une autre percée dans la chimie des batteries au zinc métallique, après avoir innovant une cathode de batterie zinc-air rapportée dans Science plus tôt cette année, cette fois spécifique à l'anode.

L'équipe, dirigé par le professeur UMD Chunsheng Wang, créé une interphase fluorée, qui permet des chimies de batterie au zinc à base d'eau réversibles. Longsheng Cao (ChBE Post-doc), Dan Li (ChBE Post-doc) et Travis Pollard (U.S. Army Research Lab) ont été les premiers auteurs de l'étude, Publié dans Nature Nanotechnologie le 10 mai.

"Le zinc métallique est une anode suprême car il possède une grande capacité, faible potentiel redox, grande abondance et faible toxicité, " a déclaré Cao. " C'est aussi incroyablement sûr, mais souffre d'une irréversibilité sévère - par exemple, nous voyons souvent une croissance de dendrite et une faible efficacité coulombienne dans les électrolytes aqueux, ce qui rend impossible la formation d'une interphase solide-électrolyte [SEI].

À cette fin, le groupe Wang a créé un électrolyte d'eau dilué et acide, avec un additif sel d'alkylammonium, qui a cédé la place à la formation d'un SEI robuste et étanche. Cette chimie offre un zingage et un décapage sans dendrite avec une efficacité coulombienne de près de 100 %.

Le SEI, principalement composé de fluorure inorganique hydrophobe, permet aux ions zinc de se déplacer d'avant en arrière, bloque la pénétration de l'eau, et empêche le transfert d'électrons. Une telle chimie interdit la consommation d'électrolyte ou d'anode de zinc, ce qui permet une utilisation à long terme des batteries zinc aqueuses.

Cette étude poursuit les progrès de la recherche dans la batterie au zinc, y compris la cathode à air, électrolytes, revêtement d'électrolyte organique, Conception SEI, et MnO 2 cathodes.