free-ZBi

Compte tenu de l’intensification de la pollution environnementale et de la crise énergétique associée à la combustion de combustibles fossiles, il est urgent de mettre en place une société à faible émission de carbone s’appuyant sur des systèmes de stockage d’énergie électrochimique. Aujourd’hui, l’un des défis dans le développement de batteries pour le stockage de l’énergie est de concevoir des batteries avec des durées de stockage allant de quelques heures à 12 heures à faible coût. Récemment, les batteries rechargeables zinc-ion ont suscité un intérêt significatif en tant que candidats prometteurs pour ce stockage d’énergie avancé. Leur faible potentiel d’équilibre de Zn (-0,76 V vs SHE) et l’utilisation d’électrolyte aqueux les rendent particulièrement attrayants, offrant des avantages tels que l’abordabilité, l’inflammabilité réduite, des densités d’énergie élevées et le respect de l’environnement. Cependant, les batteries Zn-MnO2, les technologies de batteries Zn-ion les plus importantes et les plus prometteuses, présentent une auto-décharge importante en raison de la dissolution du zinc et de la promotion du HER. Fait intéressant, dans les batteries Zn-MnO2 aqueuses acides légères, les problèmes de corrosion et d’auto-décharge ont été négligés car ces batteries sont généralement remplies d’un excès de Zn, ce qui compense le problème de corrosion, ce qui rend l’étude de l’auto-décharge difficile.

Le projet free-ZBi se concentre sur le développement de nouvelles batteries Zn-MnO2 sans électrode permettant une utilisation rationnelle des ressources. Il utilise des papiers de nanofibres de carbone électrofilés comme collecteurs de courant pour les électrodes. Cependant, cela nécessite de se concentrer sur les problèmes d’auto-décharge et en particulier de proposer des électrolytes alternatifs dans lesquels ceux-ci sont minimisés. La combinaison de la microscopie optique avec l’électrochimie nous aidera à comprendre et à diagnostiquer l’auto-décharge d’un tel contrôle operando. Une fois que la compréhension de la corrosion du Zn est atteinte, le projet free-ZBi se penchera sur la conception d’électrolyte biphasique pour améliorer la durabilité de la batterie. Fait intéressant, ce concept permet la conception de batteries sans membrane.