रीसायक्लेबल बायोमास बांस मेम्ब्रेन सेपरेटर द्वारा सक्षम उच्च-क्षमता जिंक एनोड

संक्षेप जलीय जिंक आयन बैटरियों ने व्यावहारिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के रूप में ध्यान आकर्षित किया है, फिर भी हानिकारक साइड प्रतिक्रियाओं और जिंक डेंड्राइट गठन की उपस्थिति जिंक एनोड की दक्षता को कमजोर करती है। पानी की गतिविधि को नियंत्रित करना इन चुनौतियों को कम करने के लिए एक प्रभावी रणनीति साबित हुआ है। हालाँकि, इलेक्ट्रोलाइट डिज़ाइन और इलेक्ट्रोड सुरक्षा परत जैसी रणनीतियों में विभिन्न डिग्री तक कमजोरी दिखाई देती है। यहाँ, एक नया ऑक्सीजन-कार्यात्मक बायोमास बांस मेम्ब्रेन सेपरेटर (जिसे BM के रूप में संदर्भित किया गया है) का प्रस्ताव किया गया है ताकि पानी के अणुओं की गतिविधि को सीमित किया जा सके। यह BM सेपरेटर एक अनूठा, बहु-स्तरीय 2D इंटरलेयर प्रदान करता है जो त्वरित आयन विसरण को सुविधाजनक बनाता है। इसके अतिरिक्त, BM सेपरेटर के ऑक्सीजन कार्यात्मक समूह पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं, प्रभावी रूप से पानी के अणुओं को मुक्त स्थिति से बंधी स्थिति में परिवर्तित कर सकते हैं। परिणामस्वरूप, BM का उपयोग करने वाला Zn/Zn विषम सिक्का सेल 30 mA cm −2 और 30 mAh cm −2 की अत्यधिक दर और क्षमता पर 80 घंटे से अधिक कार्य कर सकता है जबकि कांच के फाइबर का उपयोग करने वाले इसके समकक्ष मुश्किल से काम कर सकते हैं। इसके अलावा, BM सेपरेटर का उपयोग करने वाले पूर्ण कोशिकाओं ने 10 A g −1 पर 1000 चक्रों के बाद 89.7% की क्षमता बनाए रखने का प्रदर्शन किया। यह अध्ययन Zn एनोड सुरक्षा पर पानी-सीमित गतिविधि के महत्वपूर्ण प्रभाव को उजागर करता है और नए सेपरेटर के डिज़ाइन के लिए एक रास्ता प्रदान करता है।