p Pesquisadores liderados pelo Prof. Li Xianfeng do Instituto de Física Química de Dalian (DICP) da Academia Chinesa de Ciências desenvolveram recentemente uma membrana composta para baterias de fluxo à base de zinco de longa vida. Seu estudo foi publicado em Angewandte Chemie International Edition . p A bateria de fluxo à base de zinco (ZFB) chamou muita atenção como um aplicativo de armazenamento de energia estacionário devido ao seu baixo custo, alta segurança intrínseca e respeito ao meio ambiente. Contudo, seu desenvolvimento é limitado por um ciclo de vida insatisfatório e baixo desempenho de carga e descarga, principalmente devido a problemas de dendrito / acumulação de zinco.

p As membranas condutoras de íons desempenham um papel importante na regulação da morfologia da deposição de zinco e na inibição do crescimento de dendritos, melhorando assim a estabilidade de ciclo da bateria.

p No estágio inicial de sua pesquisa, O grupo de Li ajustou a direção e a morfologia da deposição de zinco modulando as propriedades de carga negativa da membrana condutora de íons porosa, melhorando assim a capacidade da área e a estabilidade do ciclo das baterias de fluxo à base de zinco (Nat. Commun., 2018).

p Com base em seu trabalho anterior, os pesquisadores desenvolveram então uma membrana composta revestindo nanofolhas de nitreto de boro (BNNSs) exibindo alta condutividade térmica e resistência mecânica em um substrato de membrana porosa.

p A camada de flocos BNNSs voltada para o eletrodo negativo serve como o portador de calor, melhorando assim a distribuição da temperatura superficial do eletrodo e ajustando ainda mais a morfologia do zinco. Além disso, seu alto nível de resistência mecânica evita que o zinco metálico danifique a membrana.

p O efeito sinérgico desses dois fatores pode melhorar o ciclo de vida das ZFBs. As baterias alcalinas de fluxo de zinco-ferro montadas com esta membrana podem funcionar de forma estável por 500 ciclos de carga-descarga (~ 800 h) a uma densidade de corrente de 80 mA cm ^-2 sem atenuação significativa.

p Mais importante, eficiência energética acima de 80% pode ser obtida mesmo a 200 mA cm ^-2 . Esses resultados podem servir de referência para a regulação de ânodos de zinco em baterias à base de zinco.