Batteries Zinc–Bromine sans Anode Activées par une Stratégie de Prénucléation Simple

Résumé La conception de batteries au zinc (Zn) sans anode avec une haute réversibilité à haute capacité areale a récemment reçu une attention significative, ce qui est encore un défi. Ici, une interface en alliage de Zn par électrolyse est introduite, fournissant des sites de prénucléation en Zn homogènes pour stabiliser la nucléation et le plaquage de Zn suivants. En employant un alliage Zn–Cu comme module, les simulations et caractérisations complémentaires confirment que les interfaces alliées de prénucléation atteignent une distribution homogène du champ électrique et améliorent considérablement la stabilité de l'anode en Zn. En conséquence, les demi-cellules Zn//Zn–Cu@Cu montrent une longue durée de cycle de plus de 900 h et une efficacité coulombique moyenne (CE) de 99,8 % à une capacité areale de 10 mAh cm −2. La batterie zinc–bromine (Zn–Br 2) sans anode assemblée présente un cyclage stable attrayant de 11 000 cycles à 1 mAh cm −2, tout en dépassant 1000 cycles à une capacité areale plus élevée de 10 mAh cm −2. Fait excitant, le cellule poche Zn–Br 2 avec une capacité de 1000 mAh fonctionne de manière stable sur 50 cycles et atteint une intégration réussie avec des systèmes photovoltaïques. Ces batteries Zn–Br 2 sans anode construites à travers une stratégie de prénucléation offrent de nouvelles perspectives sur le potentiel d'applications de stockage d'énergie à grande échelle.