Nueva batería de zinc en estado sólido con un magnífico rendimiento cíclico

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De pv magazine ESS News

Las baterías recargables de zinc-yodo (ZnI2) han recibido mucha atención debido a sus ventajas inherentes, como su abundancia natural, bajo coste, seguridad y alta capacidad teórica. Sin embargo, su limitado ciclo de vida sigue siendo un reto importante para las aplicaciones prácticas.

En concreto, la inestabilidad termodinámica del electrodo de zinc en un electrolito acuoso provoca siempre la liberación de hidrógeno, lo que hace que la pila se hinche y acabe fallando. Además, las baterías de ZnI2 también son propensas al crecimiento de dendritas, que pueden dañar el separador y provocar el fallo de la pila.

Ahora, investigadores de la Universidad de Queensland (Australia) han desarrollado una nueva clase de copolímeros en bloque fluorados como electrolitos sólidos para baterías de ZnI2 de estado totalmente sólido con mayor vida útil.

Sus resultados demuestran la formación de una capa interfásica de electrolito sólido (SEI, por sus siglas en inglés) sobre el zinc, lo que favorece el crecimiento horizontal del zinc, mitiga la penetración de dendritas y mejora la vida útil del ciclo de la pila.

Las celdas simétricas que emplean este electrolito demuestran un excelente rendimiento de ciclo, manteniendo la estabilidad durante aproximadamente 5.000 horas a temperatura ambiente, mientras que las baterías de ZnI2 en estado sólido exhiben más de 7.000 ciclos con una retención de capacidad superior al 72,2%.

La batería completa de ZnI2 tiene una eficiencia coulómbica de casi el 100% durante más de 7.000 ciclos (más de 10.000 horas).

Además, el electrolito presenta un excelente rendimiento, con una capacidad reversible de 79,8 mAh g-1 incluso a densidades de corriente ultraelevadas de 20 ºC.

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