Une batterie au zinc sans anode qui pourrait un jour stocker de l’énergie renouvelable – Technoguide

Les sources d’énergie renouvelables, telles que l’énergie éolienne et solaire, pourraient contribuer à réduire la dépendance mondiale à l’égard des combustibles fossiles. Mais d’abord, les compagnies d’électricité ont besoin d’un moyen sûr et économique de stocker l’énergie pour une utilisation ultérieure. Les batteries lithium-ion massives peuvent faire le travail, mais elles souffrent de problèmes de sécurité et d’une disponibilité limitée du lithium. Désormais, les chercheurs rapportant dans les Nano Lettres d’ACS ont réalisé un prototype de batterie à base de zinc sans anode qui utilise des matériaux à faible coût et naturellement abondants.

Les batteries aqueuses à base de zinc ont déjà été explorées pour le stockage d’énergie à l’échelle du réseau en raison de leur sécurité et de leur densité énergétique élevée. De plus, les matériaux utilisés pour les fabriquer sont naturellement abondants. Cependant, les batteries rechargeables au zinc développées jusqu’à présent ont nécessité des anodes épaisses en métal de zinc, qui contiennent un large excès de zinc qui augmente le coût. De plus, les anodes ont tendance à former des dendrites – des projections cristallines de zinc métallique qui se déposent sur l’anode pendant la charge – qui peuvent court-circuiter la batterie. Yunpei Zhu, Yi Cui et Husam Alshareef se sont demandé si une anode en zinc était vraiment nécessaire. S’inspirant d’explorations précédentes sur les batteries au lithium et sodium-métal «sans anode», les chercheurs ont décidé de fabriquer une batterie dans laquelle une cathode riche en zinc est la seule source de zingage sur un collecteur de courant en cuivre.

Dans leur batterie, les chercheurs ont utilisé une cathode de dioxyde de manganèse qu’ils ont pré-intercalée avec des ions zinc, une solution aqueuse d’électrolyte de trifluorométhanesulfonate de zinc et un collecteur de courant en feuille de cuivre. Pendant la charge, le métal de zinc est plaqué sur la feuille de cuivre et pendant la décharge, le métal est enlevé, libérant des électrons qui alimentent la batterie. Pour empêcher la formation de dendrites, les chercheurs ont recouvert le collecteur de courant en cuivre d’une couche de nanodisques de carbone. Cette couche a favorisé un placage de zinc uniforme, empêchant ainsi les dendrites, et a augmenté l’efficacité du placage de zinc et du décapage. La batterie a montré un rendement, une densité d’énergie et une stabilité élevés, conservant 62,8% de sa capacité de stockage après 80 cycles de charge et de décharge. La conception de la batterie sans anode ouvre de nouvelles directions pour l’utilisation de batteries aqueuses à base de zinc dans les systèmes de stockage d’énergie, selon les chercheurs.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’American Chemical Society. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

.

Lire plus

A propos Technoguide

Voir aussi

Un “ poison miracle ” pour de nouvelles thérapies – Technoguide

Lorsque les gens entendent la toxine botulique, ils pensent souvent à l’une des deux choses …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut