图1:水的HBs结构及动态松弛行为分析
a 各种电解质的DSC曲线。b 根据拉曼结果得出的不同电解质中HBs的统计数据。c基于MD模拟的水簇之间的平均HB数。d 水分子在不同电解质中的自扩散系数。e 各种电解质的离子电导率(1 M、2 M、3 M、3.5 M代表X M ZClO,ZSO、ZnCl2、Zn(OTF)2的浓度为3 M)。g Zn k边XANES光谱。h 不同浓度ZClO电解质的FTIR结果。i 不同浓度ZClO电解质的傅里叶变换EXAFS曲线。
图2:Zn2+竞争配位的研究
a Zn2+与不同物质的结合能。(b)3.0 M ZClO电解质和(c)3.0 M ZClO-0.3 M Zn(OAc)2添加剂的MD结果。d 不同电解质的1H NMR。e 不同电解质的Zn K-edge XANES光谱。f 不同添加剂浓度下ZClO电解质的傅里叶变换EXAFS曲线。(g)3.0 M ZClO和(h)3.0 M ZClO-0.3 M Zn(OAc)2的WT-EXAFS。i 各基团HOMO-LUMO能级。j 采用高斯法计算水合锌离子的逐步溶解过程。
图3:SEI层表征
a 循环锌的XRD结果。b-c 透射电镜结果表明,锌在(b)3.0 M ZClO和(c)设计电解质中循环,d-f 深度XPS分析了设计电解质中的C 1s、O 1s和Cl 2p。g 对称电池在25℃下的长期循环稳定性。h 对称电池在-40ºC下的长循环性能,DOD为32.5%。
图4:界面化学和沉积形态
a-b 在3.0 M ZClO和含OAc电解质中获得的SEM图像。c 不同电解质的镀锌机理示意图及LSV曲线。e 不同电解质的活化能。f 在1.0 mA cm-2下Zn//Cu电池的库仑效率。g 在-40 ºC下在2.0 mA cm-2下的库仑效率。h-i 用MD模拟表面电解质组成。j-l 3 M ZClO-0.3 M Zn(OAc)2电解质中电极/电解质界面的原位拉曼结果。k-m 3 M ZClO电解液中电极/电解质界面的原位拉曼结果。
图5:全电池的性能
a 采用设计的电解液的电池CV曲线。b 与所设计的电解液中的B值拟合。c 设计的电解液中的电容贡献。d-e 锌箔浸泡不同时间后,不同电解质的紫外可见性。f Zn||I2/AC全电池的倍率性能。g 1.0 A g-1时的长期循环性能。h 在N/P比为4:1、稀电解液为11 uL/mAh-1时的长期循环性能。i I2/AC阴极在Zn/I2@AC全电池中12000次循环后的XRD结果。j 电池在ZClO基电解质中的性能比较。
图6:低温下的全电池性能
a 在-40℃下,1.0 A g-1条件下Zn||I2/AC的长循环性能。b 图6a电压-时间曲线。c -60℃下1.0 A g-1条件下Zn||I2/AC的长期循环性能。d Zn||I2/AC软包电池在-40℃下1.0 A g-1条件下的长期循环性能。e 比较不同温度下的累积容量。f 锌在Zn||I2/AC全电池中循环15000次后的三维共聚焦显微镜图像和扫描电镜图像。g 雷达图:所设计的电解质具有良好的性能。