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Dendritenfreie elektrochemische Abscheidung von nanokristallinem Zink aus einer Nickeltriflat‐haltigen ionischen Flüssigkeit für wiederaufladbare Zn‐Batterien
Author(s) -
Liu Zhen,
Cui Tong,
Pulletikurthi Giridhar,
Lahiri Abhishek,
Carstens Timo,
Olschewski Mark,
Endres Frank
Publication year - 2016
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.201509364
Subject(s) - chemistry , nuclear chemistry , polymer chemistry , medicinal chemistry
Metallisches Zink ist ein vielversprechendes Anodenmaterial für wiederaufladbare Zn‐Batterien, allerdings verhindert das Dendritenwachstum von Zink bisher eine praktische Verwendung. Hier wird gezeigt, dass man nanokristallines Zink durch Versetzen mit Nickeltriflat als Additiv aus einer Zinktriflat enthaltenden ionischen Flüssigkeit dendritenfrei abscheiden kann. Die Bildung einer dünnen Schicht aus einer Zn‐Ni‐Legierung (η‐Phase und γ‐Phase) auf der Elektrodenoberfläche während der ersten Stadien der Abscheidung und die Entstehung von Grenzflächenschichten beeinflussen stark die Keimbildung und das Wachstum des Zinks. Eine einheitliche und nanokristalline Zinkabscheidung mit Partikelgrößen von ca. 25 nm wird in Gegenwart von Ni II erzielt. Außerdem wird deutlich, dass dieses nanokristalline Zink eine hohe Zyklenstabilität (50 Abscheide‐/Auflösezyklen) aufweist. Das Konzept, den Elektrolyten, also die ionische Flüssigkeit, mit einem anorganischen Salz zu versetzen, erweist sich für das dendritenfreie Wachstum von Zink als zielführend.