Pesquisadores utilizaram zinco metálico com faces cristalinas orientadas e realizaram polimento físico-químico em sua superfície para minimizar a energia superficial e os defeitos, obtendo um crescimento horizontal uniforme de magnésio. Isso previne a formação de dendritos e melhora a estabilidade de baterias de magnésio metálico sem ânodo.

Baterias de metal sem ânodo eliminam a necessidade de ânodos pré-fabricados, utilizando coletores de corrente de metal nu como lado anódico. Durante a primeira carga, a deposição de magnésio no cátodo forma a camada anódica, aumentando a densidade de energia. No entanto, essas baterias são propensas à formação de dendritos, afetando a capacidade e a estabilidade da bateria, além de representarem um risco de curto-circuito. Para solucionar esse problema, a equipe do Professor Associado Lim Hee-dae, da Universidade Hanyang, na Coreia do Sul, propôs uma estratégia orientada por facetas cristalinas.

O Dr. Lim explicou: "Utilizamos uma estratégia cristalográfica, empregando uma superfície polida físico-quimicamente com um substrato de zinco orientado, para obter uma deposição de magnésio controlável." A equipe de pesquisa selecionou o zinco, com estrutura semelhante à do magnésio, como metal substrato e o modificou para expor seletivamente as faces cristalinas (002) termodinamicamente estáveis, proporcionando um caminho para a difusão rápida e uniforme do magnésio. Simultaneamente, a folha de zinco nua foi submetida a recozimento térmico para obter as faces cristalinas (002) e, em seguida, uma superfície polida físico-quimicamente foi formada por meio de ataque iônico reativo.

Em testes eletroquímicos, uma bateria de magnésio sem ânodo, utilizando um substrato de zinco tratado (P-Zn(002)), reteve 87,58% de sua capacidade inicial após mais de 900 ciclos a uma alta densidade de corrente de 200 mA g⁻¹, superando em muito o desempenho típico. Essa conquista demonstra que o controle cristalográfico facilita a obtenção de uma superfície de ânodo estável, abrindo caminho para o desenvolvimento de baterias práticas de magnésio metálico sem ânodo.

O Dr. Lin afirmou: "Uma plataforma de magnésio metálico orientada em planos cristalinos liderará o desenvolvimento de baterias de magnésio metálico de alta densidade energética de próxima geração e tem um valor significativo para a infraestrutura de redes inteligentes."