水性亜鉛（Zn）ベースのフローバッテリーは、その不燃性と高エネルギー密度により、エネルギー貯蔵システムとして有望です。しかし、Znデンドライトの形成は内部短絡と容量低下を引き起こし、長期的な使用を妨げます。本研究では、欠陥のある炭素表面を使用して、非常に安定したZnの堆積と溶解を実現する方法を紹介します。DFT計算と電気化学的分析により、単一の空孔炭素欠陥がZnの表面拡散と凝集を防止し、Znと欠陥の浮遊結合との間に強い軌道ハイブリダイゼーションを形成することが明らかになりました。この原子間相互作用により、Zn–Brフローバッテリー（ZBB）において、デンドライトのないZn堆積と5000サイクルにわたる優れたサイクリング安定性が100 mA cm−2および20 mA h cm−2で実現され、クーロン効率が97％以上に維持されました。この研究は、欠陥化学の新たな洞察を提供し、進化したZnベースの水性バッテリーを設計する新しいアプローチを提供します。-論文雜誌のカバーピクチャー制作はサピエンスが担当しました。

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ee/d0ee00723d#!divAbstract