Habilitando una reacción redox reversible de seis electrones basada en I/I y Br/Br para baterías de zinc-bromo acuosas
Autores: Zhang, Jing; Ji, Xiaoxing; Yu, Qingxiu; Zhang, Xixi; Li, Chuanlin; Li, Na; Kong, Mengzhen; Li, Dingzheng; Liu, Wenjie; Wang, Chenggang; Xu, Xijin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Habilitando una reacción redox reversible de seis electrones basada en I/I y Br/Br para baterías de zinc-bromo acuosas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Zinc
Halógeno
Baterías
Capacidad
Electroquímica
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Las baterías de zinc-halógeno suelen basarse en reacciones de transferencia de dos electrones de X a X. Sin embargo, el halógeno es capaz de ser oxidado aún más a estados de valencia más altos, logrando así una mayor capacidad de las baterías de zinc-halógeno. Aquí, se activa con éxito una reacción de seis electrones basada en I/I y Br/Br al introducir KI en el electrolito. El carbono poroso derivado de ZIF-8 (ZPC), que actúa como el anfitrión del halógeno, suprime eficazmente el transporte de polibromuro/polioduro gracias a la quimisorción/adsorción física. Además, la adsorción de I en la superficie del ánodo de zinc inhibe eficazmente el crecimiento de dendritas y la formación de subproductos. En consecuencia, las baterías de zinc-bromo exhiben un rendimiento electroquímico excepcional, incluyendo una capacidad específica de 345 mAh g a 1 A g y una excelente retención de capacidad del 80% después de 3000 ciclos a 2 A g. Esta estrategia proporciona una nueva forma de mejorar el rendimiento electroquímico de las baterías de zinc-halógeno.
Descripción
Las baterías de zinc-halógeno suelen basarse en reacciones de transferencia de dos electrones de X a X. Sin embargo, el halógeno es capaz de ser oxidado aún más a estados de valencia más altos, logrando así una mayor capacidad de las baterías de zinc-halógeno. Aquí, se activa con éxito una reacción de seis electrones basada en I/I y Br/Br al introducir KI en el electrolito. El carbono poroso derivado de ZIF-8 (ZPC), que actúa como el anfitrión del halógeno, suprime eficazmente el transporte de polibromuro/polioduro gracias a la quimisorción/adsorción física. Además, la adsorción de I en la superficie del ánodo de zinc inhibe eficazmente el crecimiento de dendritas y la formación de subproductos. En consecuencia, las baterías de zinc-bromo exhiben un rendimiento electroquímico excepcional, incluyendo una capacidad específica de 345 mAh g a 1 A g y una excelente retención de capacidad del 80% después de 3000 ciclos a 2 A g. Esta estrategia proporciona una nueva forma de mejorar el rendimiento electroquímico de las baterías de zinc-halógeno.