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Resumo As baterias recarregáveis de íons de zinco em água (ZIBs) são bastante promissoras para aplicações de armazenamento de energia sustentável em larga escala, mas ainda existem sérios problemas, como dendritos de Zn e reações secundárias que limitam o desempenho cíclico. Aqui, são desenvolvidos arranjos de nanorródios núcleo–casca em espuma de Cu para estabilizar ânodos de zinco, que possuem uma estrutura topológica hierárquica composta por camadas de carbono dopadas com N embutidas com um componente zincofílico da liga Cu 5 Zn 8 (Cu 5 Zn 8 @NC). Foi constatado que as ligas internas de Cu 5 Zn 8 têm barreiras de nucleação minimizadas e funcionam como locais de nucleação preferenciais, e os arranjos hierárquicos fornecem camadas protetoras para acomodar ainda mais a alta capacidade de deposição de Zn, levando a um processo de captura e nivelamento da deposição de Zn. As camadas de Zn obtidas desempenham um papel importante na homogeneização dos fluxos iônicos interfaciais e na redução das densidades de corrente local. Como resultado, o host otimizado Cu 5 Zn 8 @NC produz uma eficiência coulômbica excepcional de 99,7% ao longo de 5000 ciclos de deposição/remoção, e a célula simétrica correspondente oferece uma vida útil cíclica ultralonga livre de dendritos de 7000 h com uma baixa sobrepotência de 16,5 mV a 1 mA cm −2 e 1 mAh cm −2. A ZIB montada com o ânodo de zinco e um cátodo de V 2 O 5 também exibe ciclos de carregamento/descarregamento de longo prazo, com até 89,2% de retenção de capacidade após 10.000 ciclos.
Tian et al. (Qui,) estudaram essa questão.