음이온으로 아연 전극 안정성 향상

아연(Zn) 전극의 안정성을 높이는 효과적인 방법은 Zn 성장 방향을 제어하는 것입니다. Zn(100) 면은 Zn(002) 면보다 빠른 전착/탈착 반응 속도를 보이지만, 높은 화학 반응성으로 인해 물에 의한 부반응에 취약합니다. 본 연구에서는 Zn(100) 수직 배향 증착을 조절하고 동시에 물이 적은 전기 이중층(EDL)을 형성하는 두 가지 전해질 공학 전략을 제안하여 Zn 전극의 가역성을 향상시켰습니다. 메커니즘 연구 결과, NaDFOB의 DFOB- 음이온이 내부 헬름홀츠 층에서 Zn2+ 포획제로 작용하여 활성 물 분자를 대체하고 Zn(100) 결정면에 우선적으로 Zn이 증착되도록 유도했습니다. 이는 부반응과 덴드라이트 성장을 효과적으로 억제했습니다. 그 결과, ZnSO4/NaDFOB 전해질을 사용한 대칭 전지는 10 mA cm-2 및 5 mAh cm-2의 가혹한 조건에서도 950시간 이상의 긴 수명을 보였습니다. 나아가, 실제 Zn||NH4V4O10 파우치 전지는 16.6 mg cm-2의 산업 수준 질량 부하에서 156 mAh의 높은 용량을 달성했습니다. 본 연구는 전해질 공학을 통해 결정학적 배향 및 EDL 조절을 유도하여 안정적인 Zn 전극을 구현하는 데 중요한 통찰력을 제공합니다.