图1
a)3TMS添加剂对Zn沉积的影响机制的示意图。b)3TMS溶液和3TMS-ZnSO4溶液的1HNMR光谱。c)3TMS在Zn衬底的(002)、(100)和(101)平面上的构型和结合能。相应的RDF图和配位数,d)空白电解质和e)3TMS-ZnSO4电解质。f)脱溶剂化过程中H2O和Zn2+的结合能计算。
图2
a)不同浓度3TMS的电解质的拉曼光谱。b)在电解液中加入3TMS添加剂,裸Zn箔和Zn阳极在1.0 mA cm-2和1.0 mAh cm-2下循环3次后的FTIR光谱。Zn负极表面3次循环后的高分辨率XPS光谱以及不同时间相应的Ar+溅射测量值:c,f)C 1s、d,g)O 1s、e,h)Si 2p。
图3
ZnSO4和3TMS-ZnSO4电解质中Zn阳极的a)Tafel极化曲线和b)LSV曲线。c)在1 mA cm-2的电流密度下,在充放电过程中,Zn阳极周围添加/不添加3TMS添加剂的电解液的pH值。d)浸入ZnSO4和3TMS-ZnSO4电解质中持续时间不同的Zn箔的XRD图谱。e)在150 mV的恒定电压下测试的CA曲线。f)电流密度为10 mA cm-2下ZnSO4和3TMS-ZnSO4电解液镀锌过程的原位光学显微镜图像。g)ZnSO4和3TMS-ZnSO4电解质中Zn阳极的原位电化学数字全息图。
图4
在空白ZnSO4和不同浓度的3TMS-ZnSO4电解质中,不同的电流密度和容量下对称电池循环,a)1 mA cm-2,1 mAh cm-2、b)4 mA cm-2,4 mAh cm-2、c)1 mA cm-2,20 mAh cm-2。d)使用3TMS电解质添加剂与一些先前报道的添加剂的Zn//Zn对称电池的循环性能比较。e)Zn//Cu电池在1 mA cm-2下的库仑效率曲线。
图5:全电池的电化学性能
电流密度为a)0.5 A g-1和c)1 A g-1时,Zn//V2O5全电池的长循环性能和CE。b)电流密度为0.5 A g-1时,处于不同循环状态的Zn//V2O5电池的恒流充放电曲线。d)使用基于3TMS电解质的全电池在0.1 mV s-1下的CV曲线。e)电流密度为1 A g-1时,Zn-MnO2电池的长循环性能和CE。