Zinkbaserade batterier är lovande alternativ för energilagringsenheter på grund av deras låga kostnad och höga energitäthet. Dock, de har allvarliga dendritproblem, särskilt vid hög arealkapacitet och strömtäthet.

Nyligen, ett forskargrupp under ledning av prof. Li Xianfeng från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) från Chinese Academy of Sciences utvecklade nya membran för zinkbaserade batterier, uppnå enhetlig zinkavsättning med hög arealkapacitet och strömtäthet.

Detta arbete publicerades i Journal of the American Chemical Society den 27 juli.

"Vi föreslog ett nytt membran med beställda böljande ränder som heter Turing Patterns, som effektivt kan undertrycka zinkdendriter och förbättra jonledningsförmågan, "sade professor Li.

Krönerna och dalarna i det föreslagna membranet kan effektivt justera Zn (OH) ₄ ^2- distribution och ge mer zinkavsättningsutrymme. De koordinerade Cu -jonerna under membranbildning kan interagera med Zn (OH) ₄ ^2- , ytterligare utjämning av zinkavsättning.

Forskarna fann att även vid en hög strömtäthet på 80 mA cm ^-2 , Turing-membranet möjliggjorde ett alkaliskt zink-järnflödesbatteri (AZIFB) för att fungera stabilt med en ultrahög arealkapacitet på 160 mAh cm ^-2 i cirka 110 cykler, visar en energieffektivitet på 90,10%. Detta är det överlägset högsta värdet som någonsin rapporterats bland zinkbaserade batterier med så hög strömtäthet.