图1
目前钙离子电池在常规有机体系中存在的障碍示意图，锌离子电池在常规水体系中存在的障碍示意图，以及通过电解质调节和电池结构设计将Ca和Zn离子的优点结合起来的新型Ca-Zn混合离子电池。
图2：Ca2+基电解质的表征
a)不同含水量Ca2+电解质的光学图像。b)FTIR光谱和c)不同电解质或溶液的拉曼光谱显示H2O(O-H)弯曲和ACN(C-H或C≡N)弯曲。d)Ca2+-杂化电解质(1:20:20)的MD模拟三维快照及其部分扩大的Ca2+溶剂化鞘结构。e)MD模拟所得的CHE径向分布函数和配位数(1:20:20)。Ca、O、C、S、F、N和H原子分别以浅蓝色、红色、棕色、黄色、淡紫色、深蓝色和浅粉色表示。f)CHE和有机Ca2+-ACN电解质的离子电导率。计算结果g)ACN和H2O分子的LUMO和HOMO能级，h)这些分子在Zn金属衬底上的吸附能(Eads)和电荷密度差的空间分布。
图3：Zn//Zn对称电池和Cu//Zn电池的电化学性能
a)在电流密度为0.5 mA cm-2、面积容量为0.5 mAh cm-2的情况下，Zn//Zn对称电池在CAE和各种CHE中的循环稳定性。在CHE(1:20:20)中，Zn//Zn对称电池在0.2 mA cm-2、面积容量为0.2 mAh cm-2下的b)速率性能和c)长期恒流循环性能。d)恒流电压-时间，e,f)Cu//Zn电池的恒流电压-容量分布图和CE。
图4
a)循环伏安法(CV)以2 mV s-1的扫描速率扫描CHE中Zn衬底和Ca衬底。b)Zn衬底和Ca衬底的线性极化曲线。c)Zn衬底//Zn衬底和Ca衬底//Ca衬底对称电池的EIS测量。在0.2 mA cm-2和0.2 mAh cm-2的对称电池中循环24h后，d-g)Ca衬底和h-k)Zn衬底的表面SEM图像、截面SEM图像以及相应的EDS元素映射。l)ICP-MS分析对称电池中不同循环次数后电解质中Ca2+和Zn2+离子的浓度。m,n)Ca2+/Zn2+阳离子在Zn衬底表面的吸附能和电荷密度差的空间分布。
图5
在0.2 mA cm-2和0.2 mAh cm-2的对称电池中循环50 h后，Zn衬底上沉积层的表征。a-c)裸Zn和循环后Zn衬底的XRD谱图，并附有相应的放大图。d)Ca 2p和e)Zn 2p光谱以及不同刻蚀深度下循环后Zn衬底的拟合光谱。f-i)HAADF-STEM图像及其映射。j)FFT图形，以及相应的放大图形及其反向晶格条纹(插图)。k)SAED模式。
图6：钙基混合电池中KNiMnPB/G阴极的电化学性能及存储机理
a)Ca2+基混合电池原理图。b)扫描速率为1 mV s-1时的CV曲线，c)电流密度为0.1 A g-1时的GCD曲线，d)KNiMnPB/G//Ca衬底和KNiMnPB/G//Zn衬底电池的速率性能。KNiMnPB/G//Zn衬底电池在e)0.1 A g-1和g)1 A g-1的循环性能。f)不同循环后KNiMnPB/G//Zn衬底电池的EIS曲线。h)各报告点电压和容量的比较。i)Fe 2p、j)Mn 2p、k)Ca 2p和l)Zn 2p的高分辨率XPS光谱。
