Additifs pour les batteries à ions zinc aqueuses : Progrès récents, analyse des mécanismes et perspectives futures

Les batteries à ions zinc aqueuses (ZIB) se distinguent comme une technologie de stockage d'énergie électrochimique prometteuse de nouvelle génération, offrant des avantages notables tels qu'une haute capacité spécifique, une sécurité renforcée et un rapport coût-efficacité. Cependant, l'application d'électrolytes aqueux introduit des défis : formation de dendrites de Zn et réactions parasites à l'anode, ainsi que dissolution, interaction électrostatique et formation de sous-produits à la cathode. Pour résoudre ces problèmes centrés sur les électrodes, l'ingénierie des additifs a émergé comme une stratégie efficace. Cette revue se penche sur les dernières avancées en matière d'additifs pour électrolytes dans les ZIB, en soulignant leur rôle dans la résolution des problèmes existants. Les domaines clés incluent l'amélioration de la morphologie et la réduction des réactions secondaires lors du cycle de la batterie en utilisant des effets synergiques de modulation de la régulation de l'interface de l'anode, de contrôle des facettes de zinc et de restructuration des liaisons hydrogène et des gaines de solvatation. Une attention particulière est accordée à l'efficacité des acides aminés et des zwitterions en raison de leur multifonctionnalité pour améliorer la performance de cyclage des batteries en ce qui concerne la stabilité du cycle et la durée de vie. De plus, les avancées récentes des additifs sont étudiées pour les applications à basse température et dans des conditions climatiques extrêmes. Cette revue conclut par un aperçu global de l'avenir de l'ingénierie des additifs, soulignant son rôle critique dans l'avancement des performances des ZIB face aux complexités et aux défis des additifs d'électrolyte.