Electrodeposición de película de Sn texturizada como un ánodo altamente reversible para baterías acuosas

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las baterías recargables acuosas requieren electrodeposición de metal estable para una alta densidad de energía, bajo costo y seguridad.
• La deposición irregular de metales (dendritas) y la reacción de evolución de hidrógeno (HER) en electrolitos ácidos dificultan el rendimiento de la batería, especialmente para el estaño (Sn).

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para la electrodeposición controlada de estaño en electrolitos ácidos.
• Mejorar la reversibilidad y la estabilidad del ciclo de los ánodos de estaño en baterías recargables acuosas.

Principales métodos:

• Se utilizan sales cuaternarias de onium como cocationes interfaciales para controlar la deposición de estaño.
• Se ha investigado la adsorción selectiva para promover la textualización plana del Sn.
• El rendimiento electroquímico evaluado en celdas de medio ánodo y de celdas completas.

Principales resultados:

• Las sales de onium cuaternarias dirigieron la deposición de Sn a lo largo del plano 211, formando películas planas.
• La película de Sn texturizada exhibió una reacción de evolución de hidrógeno suprimida (HER).
• Se logra una reversibilidad excepcional y una estabilidad de ciclo sostenida (1500 ciclos en semicélulas, 350 ciclos en células completas a 5 mAh cm-2).

Conclusiones:

• La electrodeposición texturizada con sales de onio cuaternario ofrece una estrategia universal para anodos metálicos estables en baterías recargables acuosas.
• Este enfoque mejora la densidad de energía, la seguridad y la vida útil del ciclo mediante el control de la morfología y la supresión de HER.