Page 179 - Kỷ yếu hội thảo quốc tế: Ứng dụng công nghệ mới trong công trình xanh - lần thứ 9 (ATiGB 2024)

170 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

ENHANCING THE DENDRITE SUPPRESSION

AND MITIGATING SIDE REACTIONS IN HYBRID

AQUEOUS ZINC - ION BATTERIES USING

DIMETHYL SULFOXIDE (DMSO)
AS AN ELECTROLYTE ADDITIVE

TĂNG CƯỜNG ỨC CHẾ SỰ HÌNH THÀNH

CÁC NHÁNH CÂY VÀ GIẢM THIỂU PHẢN ỨNG

PHỤ TRONG PIN KẼM - ION NƯỚC BẰNG
CÁCH SỬ DỤNG CHẤT PHỤ GIA DIMETHYL

SULFOXIDE (DMSO) TRONG CHẤT ĐIỆN LI

1*
Duong Thu Huong , Ta Van Huong , Nguyen Ngoc Tu , Vu Phi Hung , Hoang Minh Tuan , Pham Tung Duong
1
1
1
1
1*
1 Faculty of Engineering Physics - Hanoi University of Science and Technology; duonghuong02101998@gmail.com
1*
1
1
1
1*
1
Dương Thu Hương , Tạ Văn Hưởng , Nguyễn Ngọc Tú , Vũ Phi Hùng , Hoàng Minh Tuấn , Phạm Tùng Dương
1 Khoa Vật lý Kỹ thuật - Đại học Bách Khoa Hà Nội
*duonghuong02101998@gmail.com; duong.phamtung@hust.edu.vn
Abstract: Zinc-ion water batteries (ZIB), utilizing zinc Tóm tắt: Pin kẽm-ion chứa nước (ZIB), sử dụng kẽm
metal as the anode electrode, have garnered significant kim loại làm điện cực âm đã thu hút sự chú ý đáng kể từ các
attention from researchers due to their cost-effectiveness, nhà nghiên cứu nhờ tính kinh tế, an toàn, thân thiện với môi
safety, environmental friendliness, and high specific trường và dung tích riêng cao. Tuy nhiên, sự phát triển
capacity. However, rapid dendrite growth remains a critical nhanh chóng của nhánh cây vẫn là một vấn đề quan trọng
issue affecting battery performance. Currently, ZIBs face ảnh hưởng đến hiệu suất của pin. Hiện tại, pin kẽm chứa
challenges related to their lifespan and efficiency. Causes nước đối mặt với các thách thức liên quan đến tuổi thọ và
include incomplete reversibility of the zinc ion migration hiệu suất. Nguyên nhân bao gồm quá trình di chuyển ion
process from the positive to the negative electrode, coupled kẽm từ điện cực dương sang điện cực âm không hoàn toàn
with hydrogen gas evolution during water electrolysis. This có thể đảo ngược, cùng với sự phát sinh khí hydro trong quá
leads to unstable surface layers within the battery and trình điện phân nước. Điều này dẫn đến các lớp bề mặt
increased internal resistance, reducing charge/discharge không ổn định trong pin và gia tăng nội trở bên trong, làm
efficiency. Dimethyl sulfoxide (DMSO), a non-protonic giảm hiệu suất sạc/xả. Dimethyl sulfoxide (DMSO), một
polar solvent, has been investigated as an electrolyte for dung môi phân cực không proton, đã được nghiên cứu như
ZIBs. DMSO-based electrolytes demonstrate superior một chất điện ly cho ZIB. Chất điện li dựa trên DMSO cho
reversibility and the absence of dendritic formations during thấy tính đảo ngược vượt trội và không có sự hình thành các
zinc stripping and plating processes. nhánh cây trong quá trình tách và mạ kẽm.
Keywords: Zinc ion battery; DMSO; aqueous lectrolyte; Từ khóa: pin kẽm - ion; DMSO; chất điện li chứa nước,
dendrites grown. hình thành các nhánh cây.
1. INTRODUCTION wind decreases. The solution to addressing this
intermittency is energy storage. Batteries are one of
The energy sector faces two major issues: most of the options for this solution. Lithium-ion batteries
our energy still generates greenhouse gas emissions, (LIBs) are widely used and meet most of today's
and hundreds of millions need access to energy. [8] energy storage needs. However, there are many
Finding alternative solutions to generate low-emission disadvantages to using lithium-ion batteries: their
energy, such as solar and wind power, is imperative. performance degrades over time; recycling them is
However, there is an ongoing issue with these energy challenging and costly; and finally, lithium-ion
supply systems in that they provide excess energy batteries are highly flammable and pose a risk to
when the sun is shining, or the wind is blowing but users. The limited lithium resources and high costs
can lead to power shortages when the sun sets, or the are also constraints on their deployment for large-

ISBN: 978-604-80-9779-0