Baterías acuosas sostenibles basadas en la disociación bipolar del electrolito de hidroxiacetato de aluminio

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Las baterías acuosas recargables ofrecen un almacenamiento de energía a gran escala seguro y rentable.
• El desarrollo de baterías acuosas sostenibles, asequibles y reversibles sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Informar sobre un nuevo electrolito de hidroxiacetato de aluminio anfotérico para mejorar el rendimiento de la batería acuosa.
• Investigar las capacidades de ionización bipolar del electrolito y su efecto en las reacciones de los electrodos.

Principales métodos:

• Síntesis del electrolito de hidroxiacetato de aluminio anfotérico.
• Caracterización electroquímica del ánodo de antraquinona y el cátodo de hidróxido de níquel.
• Ensamblaje y ensayo de una batería acuosa de Ni ((OH) 2) y una celda de bolsa.

Principales resultados:

• El electrolito AlAc(OH) 2 exhibe ionización bipolar de H+ y OH-, facilitando las reacciones redox simultáneas.
• El electrolito suprime la disolución del ánodo y estabiliza las reacciones de conversión del cátodo.
• La batería de Ni ((OH) 2 alcanzó una capacidad de descarga de 243,9 mAh g-1 con una retención del 78,2% después de 300 ciclos.
• Una célula de bolsa demostró una densidad de energía de 44,7 Wh kg-1.

Conclusiones:

• El diseño de electrolitos anfotéricos ofrece una nueva estrategia para el desarrollo de baterías acuosas de alto rendimiento.
• Este trabajo amplía el alcance de la química de las baterías acuosas y los principios de diseño de electrolitos.
• Los hallazgos destacan el potencial de los electrolitos bipolares para reacciones electroquímicas distintas de H+ y OH-.