Nova bateria de zinco de estado sólido apresenta excelente desempenho de ciclo

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Da pv magazine Global

As baterias recarregáveis de iodo-zinco (ZnI2) têm recebido muita atenção devido às suas vantagens inerentes, incluindo abundância natural, baixo custo, segurança e alta capacidade teórica. No entanto, sua vida útil limitada continua sendo um grande desafio para aplicações práticas.

Ou seja, a instabilidade termodinâmica do eletrodo de zinco em um eletrólito aquoso sempre leva à liberação de hidrogênio, o que faz com que a bateria inche e eventualmente falhe. Além disso, as baterias de ZnI2 também são suscetíveis ao crescimento de dendritos, o que pode danificar o separador e causar falha na bateria.

Agora, pesquisadores da Universidade de Queensland, na Austrália, desenvolveram uma nova classe de copolímeros em bloco fluorados como eletrólitos sólidos para baterias de ZnI2 de estado sólido com vida útil prolongada.

Seus resultados demonstram a formação de uma camada de interfase eletrolítica sólida (SEI) sobre o zinco, promovendo o crescimento horizontal do zinco, atenuando a penetração de dendritos e aumentando a vida útil da bateria.

As células simétricas que empregam este eletrólito demonstram excelente desempenho de ciclo, mantendo a estabilidade por aproximadamente 5 mil horas à temperatura ambiente, enquanto as baterias de ZnI2 de estado sólido exibem mais de 7 mil ciclos com uma retenção de capacidade superior a 72,2%.

A bateria completa de ZnI2 tem uma eficiência quase 100% coulombica para mais de 7 mil ciclos (mais de 10 mil horas).

Além disso, o eletrólito exibe excelente desempenho de taxa, entregando uma capacidade reversível de 79,8 mAh g-1 mesmo em densidades de corrente ultra-altas de 20 C.

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