안정적이고 가역적인 아연 음극을 위한 표면 선호 결정 평면

수성 아연 이온 배터리는 아연(Zn) 음극의 불만족스러운 성능, 즉 낮은 안정성과 비가역성으로 인해 크게 제한됩니다. 특히, 호스트 없는 Zn 음극의 전기화학적 특성의 결정적 요소인 표면 결정 평면에 의해 발생하는 전기화학적 대비의 메커니즘은 아직 비교적 불확실합니다. 따라서 표면 선호(002) 결정 평면을 가진 새로운 음극에 대한 새로운 시각이 제공됩니다. 이론적 분석 및 사후 분석/작동 실험 기법을 통해 계면 반응 및 형태 진화를 밝혀냈으며, 더 많이 노출된 (002) 기저 평면을 가진 Zn 음극이 자유 술잔, 부산물 없음, 약한 수소 발생을 나타내는 반면, (100) 평면과는 뚜렷한 대조를 이룬다는 것을 나타냅니다. 이러한 특징은 Zn (002) 음극에 500시간 이상의 긴 사이클 수명을 가능하게 하고, 대칭 배터리에 대해 97.71%의 높은 평균 쿨롱 효율성을 제공합니다. 또한 전체 배터리에 대해 2000회 이상의 긴 사이클 안정성과 가역성을 제공합니다. 이 연구는 대규모 에너지 저장을 위한 고성능 Zn 음극 설계에 대한 새로운 통찰을 제공하며, 불안정성과 비가역성으로 고통받는 다른 금속 음극에도 적용될 수 있습니다.