Regulação Síncrona dos Centros da Banda D em Substratos de Zn e Enfraquecimento da Repulsão de Pauli dos Íons de Zn Usando o Aditivo Ácido Ascórbico para Ânodos de Zinco Reversíveis

Resumo As baterias avançadas de íon de zinco aquoso (AZIBs) ainda representam um desafio devido às reações prejudiciais, incluindo a evolução de hidrogênio e corrosão. Neste trabalho, um ácido natural de molécula pequena, a vitamina C (Vc), foi identificado como um aditivo para eletrólito aquoso de forma seletiva. A pequena molécula Vc pode ajustar o centro da banda d do substrato de Zn, que fixa o H + ativo, de forma que a reação de evolução de hidrogênio (HER) é restringida. Simultaneamente, também pode afinar a estrutura de solvação dos íons de Zn devido à eletrostática aprimorada e à repulsão de Pauli reduzida, verificadas pela análise de decomposição de energia (EDA). Assim, a célula mantém um desempenho de ciclo ultra-longo de mais de 1300 ciclos e uma eficiência coulômbica (CE) superior de 99,5 %. As células completas preparadas exibem maior capacidade de taxa, vida útil de ciclo e supressão de autodissipação. Nossos resultados iluminam o princípio mecanicista dos aditivos de eletrólito na melhoria do desempenho das ZIBs, o que deve proporcionar uma nova rodada de estudos.