Matériaux carbonés fonctionnels pour résoudre les problèmes de dendrites dans les batteries métalliques

Les batteries métalliques, avec des métaux actifs comme anodes, sont considérées comme l’une des solutions les plus prometteuses pour réaliser la mise à niveau énergétique des technologies de batterie, mais leurs applications pratiques sont largement entravées par les problèmes de dendrites. Il a été démontré que les matériaux carbonés fonctionnels (FCM) avec une texture et des propriétés adaptées ont un grand potentiel pour protéger les anodes métalliques de la croissance des dendrites en fournissant des sites de dépôt de métal, en guidant le flux d’ions, en protégeant les dendrites, etc.

Cet examen par un groupe dirigé par le Dr Qi Yang et le professeur Jieshan Qiu de l’Université de technologie chimique de Pékin, en Chine, a abordé les supériorités intrinsèques des FCM dans la résolution des problèmes de dendrite du point de vue de la chimie de surface, de l’ingénierie multidimensionnelle des matériaux carbonés, et l’ingénierie des défauts.

La chimie de surface des FCM s’avère être l’un des problèmes clés en termes d’optimisation de la compatibilité d’interface entre les anodes métalliques et les électrolytes et de stabilisation de l’environnement d’interface en accélérant la désolvatation. Les auteurs ont proposé un nouveau concept d’ingénierie multidimensionnelle des matériaux carbonés en mettant l’accent sur les méthodologies de régulation/redistribution du flux ionique, d’homogénéisation du champ électrique et d’atténuation de l’expansion volumique.

Cette revue a tenté de clarifier le débat de longue date sur les impacts des défauts des FCM sur la protection des dendrites métalliques. Enfin, les auteurs ont décrit les défis et les perspectives concernant la conception et la fabrication de FCM intelligents pour des applications pratiques dans les batteries métalliques.

La recherche a été publiée dans Science Chine Chimie.