Advanced rechargeable zinc-air battery with parameter optimization

باتری های روی هوا یک نامزد امیدوارکننده برای ذخیره انرژی و منبع تغذیه به دلیل انرژی خاص خاص خود، سازگاری با محیط زیست و قابلیت دسترسی اقتصادی خواهند بود. با این حال، مشکل عمر چرخه باتری روی-قابل شارژ باقی مانده حل نشده عمدتا به علت رشد دندریت روی الکترودهایی و کاهش عملکرد الکترود هوا است. در اینجا ما نشان می دهیم که باتری قابل شارژ روی هوا با یک ساختار بهینه شده می تواند به شدت در تراکم جریان بزرگ اجرا شود، جایی که الکترود هوا به الکترود شارژ از طریق یک قاب فولادی ضد زنگ متصل شده و سطح موثر الکترود شارژ آن بزرگتر از الکترود روی است به وسیله یک ساختار تراژیک. این ساختار باتری می تواند تغییر مورفولوژیکی الکترود روی را کنترل کند و مانع رشد دندریت بدون افزایش حجم باتری شود. نتایج نشان می دهد که راندمان تخلیه باتری از روی باتری قابل شارژ می تواند توسط فوم نیکل به عنوان یک لایه انتشار گاز از الکترود هوا، افزودن اکسید کلسیم به الکترولیت یا یک آهنربای دائمی به موازات الکترود بهبود یابد. عمر باتری قابل شارژ روی-هوا را می توان با جریان الکترولیت یا بهینه سازی ساختار باتری گسترش داد. این یافته ها برای سایر باتری های فلزی هوا و صنایع الکترولیتی در دسترس خواهد بود.