Des chercheurs de l'Université de Stanford et de l'Université des sciences et technologies King Abdullah ont développé un prototype de batterie à base de zinc sans anode qui utilise des matériaux naturellement abondants à faible coût.
Dans une étude publiée dans la revue Nano Letters, les scientifiques Yunpei Zhu, Yi Cui et Husam Alshareef disent qu'ils se sont inspirés d'explorations précédentes de batteries au lithium et sodium-métal «sans anode» et ont décidé de fabriquer une batterie dans laquelle un La cathode riche est la seule source de zingage sur un collecteur de courant en cuivre.
Leur objectif principal était de résoudre un gros problème lié aux batteries aqueuses à base de zinc déjà explorées. Le problème était que, même si elles offraient une sécurité et une densité d'énergie élevée par rapport à d'autres batteries, elles nécessitaient des anodes de zinc épaisses, qui contiennent de grandes quantités de métal et, par conséquent, étaient plus coûteuses.
Dans leur prototype, cependant, l'équipe de chercheurs a utilisé une cathode de dioxyde de manganèse qu'elle a pré-intercalée avec des ions zinc, une solution aqueuse d'électrolyte de trifluorométhanesulfonate de zinc et un collecteur de courant en feuille de cuivre. Pendant la charge, le métal de zinc est plaqué sur la feuille de cuivre et pendant la décharge, le métal est enlevé, libérant des électrons qui alimentent la batterie.
Pour éviter la formation de dendrites, les experts ont enduit le collecteur de courant en cuivre d'une couche de nanodisques de carbone. Cette couche a favorisé un placage de zinc uniforme, empêchant ainsi les dendrites et elle a également augmenté l'efficacité du placage de zinc et du décapage.
Dans leur article, Zhu Cui et Alshareef rapportent que la batterie a montré un rendement, une densité d'énergie et une stabilité élevés, conservant 62,8% de sa capacité de stockage après 80 cycles de charge et de décharge. Ainsi, ils pensent que leur conception de batterie sans anode fournit de nouvelles directions pour l'utilisation de batteries aqueuses à base de zinc dans les systèmes de stockage d'énergie.
DESKECO avec Mining News Pro
