Synthesis and electrochemical characterization of bifunctional gas diffusion electrodes for zinc air batteries

Over the last decades a large variety of batteries have been investigated. Electrically rechargeable zinc-air batteries (ZABs) have been frequently considered as a suitable alternative for future green energy storage since their intrinsic environmentally friendly characteristic such as abundance of material, well established recycling concepts, safeness and robustness. Unfortunately, it is not yet possible to commercialise those batteries on a large scale due to their actual insufficient performances. This work is centered on the implementation of a novel type of gas-diffusion electrode (GDE) for the air side of electrically rechargeable ZABs, on the electrochemical testing of its electrocatalytic behavior and on the factors impacting its durability. In this work two different electrode fabrication methods, spray coating procedure and hot-pressing procedure, are analysed and commented. The produced electrodes are evaluated on a half-cell setup under both laboratory and real test conditions.

Negli ultimi decenni è stata studiata una grande varietà di batterie. Le batterie zinco-aria ricaricabili (ZAB) sono state spesso considerate un'alternativa per il futuro dell'accumulo di energia rinnovabile a causa delle loro intrinseche caratteristiche ecologiche come l'abbondanza di materiale, concetti di riciclo ben consolidati, sicurezza e robustezza. Purtroppo non è ancora possibile commercializzare queste batterie su larga scala a causa delle loro prestazioni insufficienti. Questo lavoro è incentrato sull'implementazione di un nuovo tipo di elettrodo ad aria (GDE) per il lato aria di ZAB ricaricabili elettricamente, sul test elettrochimico e sui fattori che ne influenzano la durata. In questo lavoro vengono analizzati e commentati due diversi metodi di fabbricazione degli elettrodi, la procedura di Spray coating e la procedura di pressatura a caldo. Gli elettrodi prodotti vengono valutati su una configurazione a semicella sia in laboratorio che in condizioni di test reali.