La plaque de zinc de haute pureté est utilisée comme collecteur de courant anodique dans les batteries aqueuses zinc-ion (AZIB) et constitue un matériau de qualité recherche. Elle est produite à partir de zinc d'une pureté minimale de 99,9 %, avec des dimensions de 90 × 50 mm, une épaisseur de 1,0 mm et une tolérance de ±0,05 mm, garantissant une grande reproductibilité entre les conditions expérimentales. Le procédé de fabrication comprend une fusion sous vide pour éliminer les impuretés à bas point de fusion et les gaz dissous, suivie de passes successives de laminage à chaud et à froid pour réduire l'épaisseur du lingot jusqu'à la cible ; le taux de réduction par laminage à froid est maintenu entre 50 % et 70 % afin d'affiner la taille des grains. Ensuite, un recuit de recristallisation est effectué entre 150 et 200 °C pour éliminer l'écrouissage et les contraintes internes, homogénéiser la taille des grains et exposer davantage le plan basal (002), qui présente une énergie de surface plus faible et une répartition plus uniforme du champ électrique – des propriétés dont il a été démontré dans la littérature qu'elles suppriment efficacement la croissance préférentielle des dendrites de zinc. Un polissage de précision final confère à la surface un aspect miroir avec une rugosité Ra ≤ 0,5 μm, offrant des sites de nucléation uniformes pour le dépôt de zinc. Avec une épaisseur de 1,0 mm, la capacité surfacique en zinc est d'environ 70 mAh/cm², ce qui fournit une réserve suffisante pour des essais de cyclage à long terme (typiquement ≥ 500 heures ou 1000 cycles) dans des cellules symétriques au zinc, des cellules complètes Zn‑MnO₂ ou Zn‑air, sans épuisement prématuré.

Lors des tests de batteries, ce substrat de collecteur de courant est utilisé pour étudier des paramètres clés tels que la surtension de dépôt de zinc (généralement de -20 à -50 mV par rapport à Zn²⁺/Zn), l'efficacité coulombique (idéalement ≥ 99,5 %) et la durée de vie en cyclage. La régularité de surface et l'orientation cristalline influencent directement la densité de nucléation des dépôts de zinc : un substrat lisse favorise une germination fine et uniforme, tandis que la présence du plan basal (002) après recuit privilégie une croissance horizontale en couches ; ces deux effets se combinent pour réduire le risque de pénétration des dendrites à travers le séparateur et les courts‑circuits subséquents. Par ailleurs, la réduction des défauts tels que les joints de grains et les dislocations diminue les sites actifs pour la réaction de dégagement d'hydrogène (HER), élevant la surtension d'hydrogène au‑delà de -0,9 V (par rapport à l'ESH), ce qui limite la production de gaz et la décomposition de l'électrolyte – l'un des principaux mécanismes de défaillance dans les batteries aqueuses au zinc. Ce produit est largement adaptable à l'assemblage de piles boutons (CR2032), de cellules empilées et de cellules en poche pour la recherche, et peut être associé à divers systèmes d'électrolyte (par exemple, ZnSO₄ 2M, Zn(CF₃SO₃)₂ avec ajouts de Mn²⁺ ou V₂O₅) et séparateurs (fibre de verre, polypropylène) pour des études comparatives systématiques, facilitant ainsi le développement de technologies de stockage d'énergie aqueuses à base de zinc, à haute densité d'énergie et à longue durée de vie.

Spécifications du produitscription

Nom du produit : Plaque de zinc haute pureté / Feuille de zinc qualité batterie
Matériau : Zinc pur (Zn)
Pureté : ≥ 99,9 % (teneur en zinc ≥ 99,9 %)
Dimensions : 90 × 50 mm
Épaisseur : 1,0 mm
Tolérance d'épaisseur : ±0,05 mm
Procédé de fabrication : Fusion sous vide, laminage, recuit et polissage de précision

1mm Pure Zinc Plate For Battery Anode Substrate 2

1mm Pure Zinc Plate For Battery Anode Substrate 6

Substrat de zinc de haute pureté
Fabriqué à partir de zinc de haute pureté avec un niveau d'impuretés contrôlé, ce substrat minimise l'influence des éléments traces sur les propriétés du matériau et les interfaces électrochimiques, fournissant une base de zinc constante pour les applications exigeantes de batteries.

Microstructure uniforme et affinée
Le laminage contrôlé et le traitement thermique permettent d'affiner et d'homogénéiser la microstructure interne, réduisant les variations au sein du matériau et améliorant la stabilité structurelle lors d'un fonctionnement prolongé.

Orientation cristalline maîtrisée
Le traitement thermique ajuste la structure cristalline et l'orientation préférentielle du matériau, créant des caractéristiques de surface favorables à un dépôt de zinc plus uniforme et à un comportement d'interface stable.

Surface polie de précision
Le polissage de précision offre une surface de travail lisse et homogène avec moins d'irrégularités microscopiques, contribuant à minimiser les défauts localisés et à maintenir des conditions de contact cohérentes sur l'ensemble de l'électrode.

Interface électrochimique stable
La combinaison du contrôle de la pureté du zinc, de la microstructure, de l'orientation cristalline et de l'état de surface réduit les variations locales d'activité électrochimique, favorisant des réactions interfaciales plus homogènes et limitant les dépôts localisés ainsi que les réactions secondaires.

Conçu pour un cyclage à long terme
L'association d'une réserve suffisante en zinc, d'une microstructure contrôlée et d'une qualité de surface stable assure une performance fiable du matériau lors de cyclages prolongés, rendant cette plaque adaptée aux systèmes de batteries rechargeables à base de zinc nécessitant un fonctionnement durable.

Applications

Batteries aqueuses zinc-ion
La plaque de zinc peut être utilisée comme matériau d'électrode négative dans des configurations de batteries aqueuses zinc-ion, en association avec différents matériaux de cathode, électrolytes et séparateurs, pour le développement de batteries, l'évaluation de matériaux et la vérification des performances.

Batteries zinc-manganèse
Adaptée à l'assemblage de batteries Zn‑MnO₂, la plaque peut être combinée avec des matériaux cathodiques à base de manganèse et des électrolytes aqueux pour évaluer différentes formulations d'électrodes, configurations de cellules et conditions de fonctionnement.

Batteries zinc-air
Cette plaque peut servir d'électrode négative à base de zinc dans des batteries zinc-air et peut être découpée ou traitée selon les dimensions requises pour la cellule, permettant une intégration avec des cathodes à air et des systèmes d'électrolyte compatibles.

Cellules symétriques au zinc
Convient à la construction de cellules symétriques Zn||Zn, où la plaque fournit des électrodes de zinc identiques pour évaluer la stabilité de l'électrode et le comportement en cyclage prolongé sous des cycles répétés de dépôt et de dissolution du zinc.

Évaluation des matériaux d'anode en zinc
La plaque offre une plateforme matérielle homogène pour comparer différents électrolytes, additifs, traitements de surface et configurations d'électrodes, contribuant à réduire les variations dues aux différences de matériau de base.

Prototypage de batteries et assemblage de cellules
Le format en plaque permet une découpe et un usinage secondaire simples selon les dimensions de cellule, ce qui le rend adapté aux piles boutons CR2032, aux cellules empilées et aux cellules en poche utilisées dans le développement de matériaux et la réalisation de prototypes.

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