Le batterie alcaline zinco-ferro (AZIFB) sono adatte per applicazioni di accumulo di energia stazionarie grazie ai vantaggi dell'elevata tensione a celle aperte, basso costo, e rispetto dell'ambiente. Però, soffrono di accumulo di dendriti di zinco e di densità di corrente operativa relativamente bassa.

Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Li Xianfeng del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sviluppato una membrana a doppio strato di idrossido (LDH) con elevata conduttività di idrossido e selettività ionica per batterie a flusso di ferro alcalino-zinco .

Lo studio è stato pubblicato su Comunicazioni sulla natura il 7 giugno.

Al fine di migliorare la densità di corrente operativa di AZIFB, i ricercatori hanno aggiunto nanomateriali LDH nell'AZIFB e hanno progettato una membrana composita a base di LDH con prestazioni elevate. L'elevata selettività e la superba conduttività degli ioni idrossido sono state ottenute attraverso la combinazione della galleria interstrato ben definita con una forte rete di legami idrogeno lungo le superfici 2D.

Hanno identificato che i gruppi -OH superficiali dello strato di LDH potrebbero aiutare la conduzione di OH ^- promuovendo il trasferimento di protoni da una molecola d'acqua all'OH . originale ^- .

A causa dell'elevata conducibilità ionica, la membrana a base di LDH ha permesso all'AZIFB di funzionare a 200 mA cm ^-2 , insieme a un'efficienza energetica dell'82,36%.

"Questo studio offre una nuova visione per progettare e produrre membrane ad alte prestazioni per AZIFB, " ha detto il prof. Li.