图1
a，b)O-Zn的形态。c)O-Zn在2 M ZnSO4电解液中浸泡不同时间后的SEM图像及相应的d)XRD图谱。e)用全氟辛酸蚀刻锌的示意图。f-h)Step-Zn的SEM和AFM图像。i)O-Zn和Step-Zn的XRD图谱。j)Step-Zn的F 1s的XPS光谱。k)Step-Zn浸入2 m ZnSO4电解液中浸泡不同时间后的XRD结果。
图2
a)O-Zn电极和b)Step-Zn电极在150 mV过电位下的CA曲线。CA测试中c-f)O-Zn电极和g-j)Step-Zn电极在不同时间的相应沉积形态。k)Zn原子在Zn(100)、Zn(002)表面以及Zn(100)和Zn(002)交点上不同位置的吸附能的DFT计算。l)Step-Zn电极上Zn外延沉积的SEM图像。m)Step-Zn电极的Zn沉积工艺示意图。
图3
a，b)O-Zn和c，d)Step-Zn电极容量分别为1、3和6 mAh cm-2(电流密度为3 mA cm-2)时剥离镀锌过程的SEM图像。电流密度为80 mA cm-2时，e，g)O-Zn和f，h)Step-Zn电极剥离镀锌过程的原位光学显微镜图像。(注:实验使用的锌箔厚度为30µm)。
图4：不同Zn电极的电化学性能
在1 mA cm-2和1 mAh cm-2条件下，a)100µm锌箔和b)30µm锌箔下Zn||Zn对称电池的电化学性能。c)30µm锌箔对称电池在3 mA cm-2、3 mAh cm-2下循环。d)Step-Zn电极在实际应用中的循环性能模拟。(循环条件：3 mA cm-2和0.5 mAh cm-2下循环200次，然后在3 mAh cm-2的高容量下循环2次)。e，f)O-Zn和Step-Zn分别在3和10次循环后的光学显微镜三维成像。g，h)电池失效后O-Zn和Step-Zn电极的SEM图像。注：以上锌电极的形貌是在3 mA cm-2、3 mAh cm-2条件下的对称Zn||Zn电池中获得的。
图5
a)使用O-Zn和Step-Zn电极的Zn||AC超级电容器在5 A g-1条件下的循环稳定性和库仑效率。b)分别使用O-Zn和Step-Zn电极的Zn||CNT@MnO2全电池在1 C下的循环性能。c，d)Zn||CNT@MnO2全电池对应的充放电曲线。
