Artykuł metodologiczny

Elektrody akumulatorowe z gąbki cynkowej, które tłumią dendryty

DOI:

10.3791/61770

⸱

29 września 2020

 ,  ,  ,  , 
1Naval Research Laboratory, National Research Postdoctoral Associate, U.S. Naval Research Laboratory, Washington, DC, 20375, United States, 2Surface Chemistry Branch, U.S. Naval Research Laboratory, Washington, DC, 20375, United States

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Celem zgłoszonych protokołów jest stworzenie ładowalnych elektrod z gąbki cynkowej, które tłumią dendryty i zmianę kształtu w bateriach cynkowych, takich jak nikiel-czy-powietrze.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zgłaszamy dwie metody tworzenia elektrod z gąbek cynkowych, które hamują powstawanie dendrytów i zmianę kształtu dla akumulatorów cynkowych. Obie metody charakteryzują się tworzeniem pasty wykonanej z cząstek, organicznego porogenu i środka zwiększającego lepkość, który jest podgrzewany pod gazem obojętnym, a następnie powietrzem. Podczas ogrzewania w gazie obojętnym cząsteczki wyżarzają się razem, a porogen ulega rozkładowi; Pod wpływem powietrza topi się, a resztki organiczne wypalają się, tworząc metalową piankę lub gąbkę o otwartych komórkach. Dostrajamy właściwości mechaniczne i elektrochemiczne gąbek cynkowych poprzez zmianę stosunku masy do porogenu, czasu nagrzewania w gazie obojętnym i powietrzu oraz wielkości i kształtu cząstek i porogenu. Zaletą opisywanych metod jest ich zdolność do precyzyjnego dostrojenia architektury cynkowo-gąbczastej. Wybrana wielkość i kształt cząstek i porogenu wpływa na morfologię struktury porów. Ograniczeniem jest to, że powstałe gąbki mają nieuporządkowane struktury porów, co skutkuje niską wytrzymałością mechaniczną przy niskich frakcjach objętościowych (<30%). Zastosowania tych elektrod cynkowo-gąbczastych obejmują akumulatory do magazynowania w sieci, elektroniki osobistej, pojazdów elektrycznych i lotnictwa elektrycznego. Użytkownicy mogą oczekiwać, że elektrody cynkowo-gąbczaste będą cyklicznie wykonywać do 40% głębokości rozładowania z prędkością odpowiednią z technologicznego punktu widzenia i wydajnością powierzchniową bez tworzenia dendrytów przebijających separatory.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Celem opisanych metod wytwarzania jest stworzenie elektrod z gąbek cynkowych (Zn), które hamują powstawanie dendrytów i zmianę kształtu. Historycznie rzecz biorąc, problemy te ograniczały cykl życia akumulatorów Zn. Elektrody cynkowo-gąbkowe rozwiązały te problemy, umożliwiając akumulatorom Zn wydłużenie cyklu życia1,2,3,4,5,6. Struktura gąbki hamuje tworzenie się dendrytów i zmianę kształtu, ponieważ (1) stopiony szkielet Zn elektrycznie łączy całą objętość gąbki; (2) pory utrzymują w pobliżu powierzchni gąbki Zn; oraz (3) gąbka ma dużą powierzchnię, która zmniejsza lokalną gęstość prądu poniżej wartości zidentyfikowanych jako kiełkowanie dendrytów w elektrolitach alkalicznych7. Jeśli jednak powierzchnia gąbki jest zbyt duża, dochodzi do znacznej korozji5. Jeśli pory gąbki są zbyt duże, gąbka będzie miała małą pojemność objętościową5. Ponadto, jeśli pory gąbki są zbyt małe, elektroda Zn będzie miała niewystarczającą ilość elektrolitu, aby uzyskać dostęp do Zn podczas rozładowania, co spowoduje niską moc i pojemność5,6.

Uzasadnieniem dla opisanych metod produkcji jest stworzenie gąbek Zn o odpowiedniej porowatości gąbek i średnicach porów. Eksperymentalnie odkryliśmy, że gąbki Zn o porowatości od 50 do 70% i średnicy porów bliskiej 10 μm dobrze pracują w akumulatorach pełnoogniwowych i wykazują niskie szybkości korozji5. Zwracamy uwagę, że istniejące metody produkcji komercyjnych pianek metalowych nie pozwalają osiągnąć podobnej morfologii w tych skalach długości8, dlatego potrzebne są zgłoszone metody wytwarzania.

Zalety opisanych tutaj metod w porównaniu z alternatywami charakteryzują się precyzyjną kontrolą cech gąbek oraz możliwością wytwarzania dużych, gęstych gąbek Zn o technicznie istotnych wartościach pojemności powierzchniowej5,6,9,10. Alternatywne metody tworzenia pianek Zn mogą nie być w stanie wytworzyć porównywalnych porów 10 μm z porowatością gąbek bliską 50%. Takie alternatywy mogą jednak wymagać mniej energii do wytworzenia, ponieważ unikają etapów przetwarzania w wysokiej temperaturze. Alternatywne procesy obejmują następujące strategie: spiekanie na zimno cząstek Zn11, osadzanie Zn na trójwymiarowych strukturach hosta12,13,14,15,16,17, cięcie folii Zn na dwuwymiarowe pianki18, oraz tworzenie pianek Zn za pomocą Dekompozycja kręgosłupa19 lub rozpuszczenie perkolacyjne20.

Kontekst metod opisanych w szerszej literaturze jest przede wszystkim ustalony przez pracę Drillet et al.21. Dostosowali metody wytwarzania porowatej ceramiki, aby stworzyć jedną z najwcześniejszych opisanych trójwymiarowych, choć delikatnych, pianek Zn do baterii. Autorzy ci nie wykazali jednak możliwości ładowania, prawdopodobnie z powodu słabej łączności między cząstkami Zn. Przed wprowadzeniem ładowalnych elektrod gąbczastych Zn najlepszą alternatywą dla elektrody foliowej Zn była elektroda proszkowa Zn, w której proszek Zn miesza się z elektrolitem żelowym. Elektrody cynkowo-proszkowe są komercyjnie stosowane w pierwotnych bateriach alkalicznych (Zn–MnO2), ale mają słabą zdolność ładowania, ponieważ cząstki Zn ulegają pasywacji tlenku Zn (ZnO), co może zwiększyć lokalną gęstość prądu, co pobudza wzrost dendrytów3,22. Zwracamy uwagę, że istnieją inne strategie tłumienia dendrytów, które nie obejmują architektury pianki lub gąbki23,24.

Opisane metody wytwarzania gąbek Zn wymagają pieca rurowego, źródeł powietrza i azotu (N2) oraz dygestoriów. Wszystkie czynności można wykonać przy biurku laboratoryjnym bez kontroli środowiska, ale spaliny z pieca rurowego podczas obróbki cieplnej powinny być odprowadzane do dygestoriów. Powstałe elektrody są odpowiednie dla osób zainteresowanych tworzeniem ładowalnych elektrod Zn o dużej pojemności powierzchniowej (> 10 mAh cmgeo–2)6.

Pierwszą opisaną metodą wytwarzania jest metoda oparta na emulsji do tworzenia elektrod z gąbki Zn. Druga to trasa wodna. Zaletą drogi emulsji jest jej zdolność do tworzenia pasty Zn, która po wysuszeniu jest łatwa do wyjęcia z formy z gniazda formy. Wadą jest uzależnienie od drogich materiałów. W przypadku drogi wodnej preformy gąbek mogą być trudne do wyjęcia z formy, ale proces ten wykorzystuje niedrogie i obfite materiały.

Obie metody polegają na mieszaniu cząsteczek Zn z porogenem i środkiem zwiększającym lepkość. Powstałą mieszaninę ogrzewa się podN2, a następnie oddycha powietrzem (nie powietrzem syntetycznym). Podczas ogrzewania podN2 cząstki Zn wyżarzają się, a porogen ulega rozkładowi; pod wpływem powietrza wyżarzone cząstki Zn łączą się, a porogen wypala się. W wyniku tych procesów powstają pianki metalowe lub gąbki. Właściwości mechaniczne i elektrochemiczne gąbek Zn można dostroić poprzez zmianę stosunku masy Zn do porogenu, czasu nagrzewania podN2 i powietrzem oraz wielkości i kształtu cząstek Zn i porogenu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Metoda tworzenia elektrod z gąbki Zn oparta na emulsji

  1. Dodaj 2,054 ml wody dejonizowanej do szklanej zlewki o pojemności 100 ml.
  2. Dodać 4,565 ml dekanu do zlewki.
  3. Wymieszać 0,1000 ± 0,0003 g dodecylosiarczanu sodu (SDS) aż do rozpuszczenia.
  4. Mieszać ręcznie od 0,0050 ± 0,0003 g rozpuszczalnej w wodzie soli sodowej karboksymetylocelulozy (CMC) o średniej lepkości przez 5 minut lub do całkowitego rozpuszczenia CMC.
    UWAGA: Używaj plastikowych lub pokrytych tworzywem sztucznym narzędzi do mieszania. Mieszanie narzędziami o metalowej powierzchni może niekorzystnie wpłynąć na powstałe gąbki Zn.
  5. Wymieszać 0,844 ± 0,002 g nierozpuszczalnej w wodzie, wstępnie spęcznionej żywicy karboksymetylocelulozowej.
    UWAGA: Ten rodzaj żywicy nierozpuszczalnej w wodzie jest drogi (420 USD za kg–1)6.
  6. Mieszaj tę mieszaninę z prędkością 1,000 obr./min przez 5 minut za pomocą mieszadła łopatkowego wyposażonego w plastikową łopatkę.
  7. Wlać 50 g proszku Zn (średnia wielkość cząstek 50 μm, zawierająca 307 ppm bizmutu i 307 ppm indu w celu tłumienia korozji) do zlewki, podczas gdy mieszadło górne nadal obraca się z prędkością 1 000 obr./min.
  8. Kontynuuj mieszanie pasty Zn przez dodatkowe 5 minut w tym samym tempie, 1,000 obr./min.
  9. Zatrzymać mieszadło, wyjąć zlewkę i odgazować mieszaninę, umieszczając zlewkę i jej zawartość w próżni na 5 minut w eksykatorze o temperaturze pokojowej.
  10. Porcjuj pastę Zn do foremek polipropylenowych (o średnicy ~10 mm i wysokości ~5 mm) i pozostaw do wyschnięcia na świeżym powietrzu przez noc. Kształt formy decyduje o formie wysuszonej pasty i powstałych gąbek Zn.
    UWAGA: Rozmiar i kształt formy mogą się różnić. Poprzednie eksperymenty5 z powodzeniem używają form cylindrycznych o średnicach bliskich 10 mm. Wypełnij pastę Zn do wysokości 5 mm lub mniejszej. Im krótsza wysokość, tym krótszy wymagany czas schnięcia. Zobacz tabelę materiałów, aby zapoznać się z dostępnymi na rynku formami.
  11. Ostrożnie wyjmij wysuszone preformy pasty Zn z form i umieść je w siatkowej osłonce, która spoczywa na karbowanym uchwycie z tlenku glinu5,6.
    UWAGA: Wykonaj obudowę siatkową, na przykład poprzez wygięcie blachy z perforowanego mosiądzu w cylinder o średnicy nieco większej niż pożądana średnica elektrody z gąbki Zn. Spryskaj blachę perforowaną smarem z azotku boru po wygięciu do pożądanego kształtu.
  12. Umieść zespół w piecu rurowym (o średnicy 67 mm) z otworami do odprowadzania i wyprowadzania gazu z rury.
    UWAGA: Użyj jednego portu (portu wejściowego) do doprowadzenia gazu do pieca. Użyj drugiego (portu wyjściowego), aby odprowadzić gaz z pieca rurowego do okapu wyciągowego.
  13. Rura N2 gaz do pieca na 30 minut z szybkością 5,7 cm∙min–1 w celu oczyszczenia pieca z powietrza.
    UWAGA: Krok 1.13 można osiągnąć, podłączając zbiornik gazuN2 z przepływomierzem sterowanym cyfrowo do rurki podłączonej do jednego z portów wejściowych. Przepływomierze gazu mogą być sterowane ręcznie lub za pomocą komputera.
  14. Zmniejsz ilość gazu N2 do stałej szybkości 2.8 cm∙min–1 po 30 minutach przedmuchiwania.
  15. Zaprogramować piec tak, aby podnosił temperaturę liniowo od 20 do 369 °C w ciągu 68 minut, utrzymywał temperaturę 369 °C przez 5 godzin, podnosił liniowo od 369 do 584 °C w ciągu 105 minut, a następnie wyłączał.
  16. Uruchom program pieca, gdy gazN2 nadal płynie.
  17. Ręcznie zatrzymać przepływ gazu N2 po upływie 5 godzin utrzymywania temperatury i wtłaczać powietrze do oddychania na poziomie 2.8 cm∙min–1.
    UWAGA: Krok 1.17 można osiągnąć, podłączając zbiornik z powietrzem do oddychania (nie powietrzem syntetycznym) z przepływomierzem sterowanym cyfrowo do rurki podłączonej do dodatkowego portu wejściowego.
  18. Po zatrzymaniu programu grzewczego pozwól piecowi ostygnąć do temperatury pokojowej bez aktywnego chłodzenia, ale utrzymuj przepływ powietrza do oddychania.
  19. Wyjmij schłodzone gąbki Zn i przetnij je i/lub przeszlifuj do żądanych wymiarów.
    UWAGA: Można używać różnych narzędzi do cięcia, takich jak ręczne piły obrotowe lub pionowe piły taśmowe. Odpowiednie są tarcze ścierne lub diamentowe.

2. Wodna metoda tworzenia elektrod z gąbki Zn

  1. Dodaj 10,5 ml wody dejonizowanej do szklanej zlewki o pojemności 100 ml.
  2. Wymieszać 0,120 ± 0,001 g rozpuszczalnej w wodzie gumy celulozowej o wysokiej lepkości, znanej również jako sól sodowa karboksymetylocelulozy (CMC).
    UWAGA: Używaj plastikowych lub pokrytych tworzywem sztucznym narzędzi do mieszania. Mieszanie narzędziami o metalowej powierzchni może niekorzystnie wpłynąć na powstałe gąbki Zn.
  3. Wirować i mieszać tę mieszaninę ręcznie przez 5 minut lub do momentu, gdy CMC się rozpuści.
  4. Wymieszaj 2.400 ± 0,001 g skrobi kukurydzianej, wirując przez dodatkowe 2 minuty.
  5. Mieszać od 120,00 ± 0,01 g proszku Zn (średnia wielkość cząstek 50 μm, zawierająca 307 ppm bizmutu i 307 ppm indu w celu tłumienia korozji), wirując przez dodatkowe 2 minuty.
  6. Wciśnij powstałą pastę Zn do żądanych wnęk formy.
    UWAGA: Rozmiar i kształt formy mogą się różnić. Poprzednie eksperymenty6 z powodzeniem używają form cylindrycznych o średnicach bliskich 10 mm. Napełnij pastę Zn do wysokości 50 mm lub mniejszej. Wodna pasta Zn jest bardziej sucha niż emulsyjna pasta Zn, dzięki czemu wersja wodna może być używana do wytwarzania większych gąbek, które wymagają krótszego czasu schnięcia. Im krótsza wysokość, tym krótszy wymagany czas schnięcia. Pleśń musi być w stanie podzielić się na pół, ponieważ wodna pasta Zn minimalnie kurczy się po wyschnięciu, w przeciwieństwie do emulsyjnej pasty Zn. Niesolone masło może być używane do smarowania form przed wciskaniem wodnej pasty Zn, aby pomóc w wyjęciu z formy. Rysunek 1A pokazuje specjalnie obrobione formy wypełnione pastą Zn zgodnie z protokołem opartym na wodzie. Rysunek 1B pokazuje ręcznie wykonaną siatkową osłonkę, karbowany uchwyt z tlenku glinu i otrzymaną gąbkę Zn wykonaną metodą wodną.
  7. Foremki wypełnione pastą Zn pozostawić do wyschnięcia na noc w temperaturze 70 °C na wolnym powietrzu w piecu.
  8. Postępować zgodnie z tymi samymi etapami obchodzenia się i obróbki cieplnej (1.11–1.19), które opisano dla metody na bazie emulsji.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wynik, w pełni poddane obróbce cieplnej, gąbki Zn na bazie emulsji mają gęstość 2,8 g∙cm–3, podczas gdy gąbki wodne zbliżają się do 3,3 g∙cm–3. Podczas ogrzewania pod powietrzem na powierzchniach Zn tworzy się warstwa ZnO, która powinna mieć grubość 0,5–1,0 μm (obserwowana za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej)5. Ciało stałe w powstałych gąbkach powinno składać się z 72% Zn (wersja emulsyjna) lub 78% Zn (wersja wodna), a pozostała część to ZnO (mierzona za pomocą dyf...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Modyfikacje i rozwiązywanie problemów związanych z tymi protokołami obejmują napełnianie świeżo zmieszanej pasty Zn do wnęki formy. Należy zachować ostrożność, aby uniknąć kieszeni powietrznych. Niechciane puste przestrzenie można zmniejszyć, stukając w formę po napełnieniu lub podczas napełniania. Ponieważ wodna pasta Zn jest sucha, można wywierać nacisk bezpośrednio na pastę Zn, aby wypchnąć kieszenie powietrzne podczas wypełniania wnęki formy.

Ograniczeniem metod jest to, że struktura porów...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

J.F.P., D.R.R. i J.W.L. posiadają patenty związane z elektrodami cynkowymi: patenty amerykańskie nr 9802254, patenty 10008711, 10720635 i 10763500, patent UE nr 2926395 oraz patent chiński nr 104813521.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie zostało sfinansowane przez Biuro Badań Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Skrobia kukurydzianaArgoNie dotyczyDziała jako środek porogen i zwiększający lepkość.
Dekan, MilliporeSigmaD901
Rozpuszczalna w wodzie sól sodowa karboksymetylocelulozy (CMC) o średniej lepkościMilliporeSigmaC4888-500GTen CMC działa przede wszystkim jako środek zwiększający lepkość.
Mieszadło górneCaframo Lab SolutionsBDC3030
Małe cylindryczne modele do gąbek ZnVWR66014-358Nasadki fiolek mogą być używane jako formy.
Dodecylosiarczan soduMilliporeSigma436143
Nierozpuszczalny w wodzie IonSep CMC 52 prespalone żywica karboksymetylocelulozowaBIOpHORETICSB45019.01Ten CMC działa jako środek porogowy i zwiększający lepkość.
Zn proszekEverZincNa zamówienie

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Parker, J. F., et al. Retaining the 3D Framework of Zinc Sponge Anodes upon Deep Discharge in Zn-Air Cells. ACS Applied Materials & Interfaces. 6 (22), 19471-19476 (2014).
  2. Parker, J. F., Chervin, C. N., Nelson, E. S., Rolison, D. R., Long, J. W. Wiring zinc in three dimensions re-writes battery performance-dendrite-free cycling. Energy & Environmental Science. 7, 1117-1124 (2014).
  3. Parker, J. F., et al. Rechargeable nickel-3D zinc batteries: An energy-dense, safer alternative to lithium-ion. Science. 356 (6336), 415-418 (2017).
  4. Ko, J. S., et al. Robust 3D Zn sponges enable high-power, energy-dense alkaline batteries. ACS Applied Energy Materials. 2 (1), 212-216 (2018).
  5. Hopkins, B. J., et al. Fabricating architected zinc electrodes with unprecedented volumetric capacity in rechargeable alkaline cells. Energy Storage Materials. 27, 370-376 (2020).
  6. Hopkins, B. J., et al. Low-cost green synthesis of zinc sponge for rechargeable, sustainable batteries. Sustainable Energy & Fuels. 4, 3363-3369 (2020).
  7. Yufit, V., et al. Operando Visualization and Multi-scale Tomography Studies of Dendrite Formation and Dissolution in Zinc Batteries. Joule. 3 (2), 485-502 (2019).
  8. Ashby, M. F., et al. Metal Foams: A Design Guide. , Butterworth-Heinemann. Oxford. (2000).
  9. Parker, J. F., Ko, J. S., Rolison, D. R., Long, J. W. Translating Materials-Level Performance into Device-Relevant Metrics for Zinc-Based Batteries. Joule. 2 (12), 2519-2527 (2018).
  10. Hopkins, B. J., Chervin, C. N., Parker, J. F., Long, J. W., Rolison, D. R. An areal-energy standard to validate air-breathing electrodes for rechargeable zinc-air batteries. Advanced Energy Materials. 10 (30), 2001287(2020).
  11. Jayasayee, K., et al. Cold Sintering as a Cost-Effective Process to Manufacture Porous Zinc Electrodes for Rechargeable Zinc-Air Batteries. Processes. 8 (5), 592(2020).
  12. Chamoun, M., et al. NPG Asia Materials. 7, 178(2015).
  13. Kang, Z., et al. 3D Porous Copper Skeleton Supported Zinc Anode toward High Capacity and Long Cycle Life Zinc Ion Batteries. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 7 (3), 3364-3371 (2019).
  14. Yu, J., et al. Ag-Modified Cu Foams as Three-Dimensional Andoes for Rechargeable Zinc-Air Batteries. ACS Applied Nano Materials. 2 (5), 2679-2688 (2019).
  15. Stumpp, M., et al. Controlled Electrodeposition of Zinc Oxide on Conductive Meshes and Foams Enabling Its Use as Secondary Anode. Journal of The Electrochemical Society. 165 (10), 461-466 (2018).
  16. Stock, D., et al. Design Strategy for Zinc Anodes with Enhanced Utilization and Retention: Electrodeposited Zinc Oxide on Carbon Mesh Protected by Ionomeric Layers. ACS Applied Energy Materials. 1 (10), 5579-5588 (2018).
  17. Li, C., et al. Spatially homogeneous copper foam as surface dendrite-free host for zinc metal anode. Chemical Engineering Journal. 379, 122248(2020).
  18. Zhou, Z., et al. Graphene oxide-modified zinc anode for rechargeable aqueous batteries. Chemical Engineering Science. 194, 142-147 (2019).
  19. McDevitt, K. M., Mumm, D. R., Mohraz, A. Improving Cyclability of ZnO Electrodes through Microstructural Design. ACS Applied Energy Materials. 2 (11), 8107-8117 (2019).
  20. Wang, C., Zhu, G., Liu, P., Chen, Q. Monolithic Nanoporous Zn Anode for Rechargeable Alkaline Batteries. ACS Nano. 14 (2), 2404-2411 (2020).
  21. Drillet, J. F., et al. Development of a Novel Zinc/Air Fuel Cell with a Zn Foam Anode, a PVA/KOH Membrane and a MnO2/SiOC-based Air Cathode. ECS Transactions. 28, 13-24 (2010).
  22. Bozzini, B., et al. Morphological evolution of Zn-sponge electrodes monitored by in situ X-ray computed microtomography. ACS Applied Energy Materials. , (2020).
  23. Yang, Q., et al. Do Zinc Dendrites Exist in Neutral Zinc Batteries: A Developed Electrohealing Strategy to In Situ Rescue In-Service Batteries. Advanced Materials. 31, 1903778(2019).
  24. Yang, Q., et al. Hydrogen-Substituted Graphdiyne Ion Tunnels Directing Concentration Redistribution for Commercial-Grate Dendrite-Free Zinc Anodes. Advanced Materials. 32, 2001755(2020).
  25. Narayanan, S. R., et al. Materials challenges and technical approaches for realizing inexpensive and robust iron-air batteries for large-scale energy storage. Solid State Ionics. 216, 105-109 (2012).
  26. Xiong, H., et al. Effects of Heat Treatment on the Discharge Behavior of Mg-6wt.%Al-1wt.%Sn Alloy as Anode for Magnesium-Air Batteries. Journal of Materials Engineering and Performance. 26, 2901-2911 (2017).
  27. Hopkins, B. J., Shao-Horn, Y., Hart, D. P. Suppressing corrosion in primary aluminum-air batteries via oil displacement. Science. 362, 658-661 (2018).
  28. Hopkins, B. J., Long, J. W., Rolison, D. R. High-Performance Structural Batteries. Joule. , (2020).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Elektrody z g bczastego cynkut umienie dendryt wbateria cynkowawytwarzanie pianki metalicznejwy arzanie cz steczek cynkurozk ad porogenuogrzewanie w gazie oboj tnymproces utleniania powietrznegostosunek cynku do porogenudostrajanie struktury por w

Powiązane artykuły