ガリウムイオン誘導静電シールドと方向性メッキによる亜鉛アノードの安定性向上

要約 水性亜鉛イオン電池（ZIB）のコスト効果と環境上の利点は、 considerable な関心を集めています。しかし、実用的な応用は、樹枝状成長や水素発生腐食などの副反応によって妨げられています。ここでは、がリウムイオン（Ga 3+）を亜鉛イオン電池（ZIB）の可逆性を改善するための多機能電解質添加剤として選択しました。著しく、Ga 3+イオンはアノード表面に付着し、Zn 2+の沈着を調整し副反応を防ぐ動的静電シールド層を形成します。通常、Ga 3+イオンはZnの(002)および(110)面に優先的に吸着し、(100)面への優先的な沈着を促進し、樹枝状成長のない亜鉛アノードを実現します。したがって、Ga 3+修飾電解質を用いたZn||Zn対称セルは4000時間の長寿命を示し、Zn||Ti非対称セルは2 mA cm −2での亜鉛ストリッピングおよびメッキに対して99.12% の印象的なクーロン効率を示しています。さらに、Zn||VO 2セルは5 A g −1で1500サイクル後も高い容量保持を維持します。この研究は、電解質添加剤としてのGa 3+イオンを提示し、樹枝状形成のない亜鉛沈着を保証する耐久性のある動的静電シールド効果と(100)面の優先的メッキの開発を促進します。このような発見は、金属電池技術の進歩を推進するための新材料の今後の調査の基盤を形成します。