图1
a)原始g-C3N4的静电电位映射。b,c)添加g-C3N4前后PEDOT:PSS的构象图。d)Zn2+-H2O和Zn2+-SO3-的静电电位映射。e)g-C3N4/CP在Zn电镀工艺上调节机制示意图。
图2
a)Zn@g-C3N4/CP的制造过程图。b)Zn@g-C3N4/CP电极的横截面SEM图像及其相应的C、N、O、S和Zn EDS元素映射。c)裸Zn和Zn@g-C3N4/CP电极与2 m ZnSO4电解质的接触角。g-C3N4/CP浸泡在2 m ZnSO4电解质中前后的d)S 2p和e)N 1s的XPS光谱。f)裸不锈钢片和g-C3N4/CP装饰不锈钢片的Nyquist图和离子电导率。g)裸Zn和Zn@g-C3N4/CP在三电极系统中的LSV曲线。h)裸Zn和Zn@g-C3N4/CP中的Arrhenius曲线。
图3
a)电流密度为2 mA cm-2、容量为1 mAh cm-2时Zn||Cu和Zn@g-C3N4/CP|| Cu 不对称电池的库伦效率。b)不对称电池中Zn沉积在Cu箔上的Zn成核过电位。c)裸Zn||Cu和Zn@g-C3N4/CP||Cu不对称电池的CV曲线。d)裸Zn和e)Zn@g-C3N4/CP电极在2 M ZnSO4电解液中浸泡5-20 d的XRD谱图。f)裸Zn和Zn@g-C3N4/CP浸泡测试5天和10天后的SEM图像。g)原位pH测试装置和循环过程中pH值的变化。
图4
裸Zn或Zn@g-C3N4/CP电极对称电池的长循环性能:a)1 mA cm-2和5 mAh cm-2,b)5 mA cm-2和1 mAh cm-2。c)对称电池在1~20 mA cm-2电流密度下和1 mAh cm-2下的倍率性能。d)不同电流密度下的相应电压滞后。e)裸Zn和(f)Zn@g-C3N4/CP电池在5 mA cm-2和1 mAh cm-2沉积后的SEM图像。g)Zn@g-C3N4/CP在5 mA cm-2和1 mAh cm-2处剥离后的SEM图像。h)裸Zn和i)Zn@g-C3N4/CP经过循环后的AFM图像。j)重复镀锌/剥离过程中混合CP链滑动运动导致g-C3N4/CP膜能量耗散和力释放过程示意图。k)裸Zn和l)Zn@g-C3N4/CP在电流密度为2 mA cm-2时的原位光学显微镜图像。
图5
a)裸Zn和Zn@g-C3N4/CP对称电池的计时安培曲线。b)裸Zn和Zn@g-C3N4/CP的扩散建模。c)裸Zn和Zn@g-C3N4/CP电极的线性极化曲线。d) 深度循环后裸Zn和Zn@g-C3N4/CP对称电池的体积膨胀。e)循环后Zn和Zn@g-C3N4/CP对称电池的XRD和f)I(002)/I(100)峰强度的比率。g,h)裸Zn负极和Zn@g-C3N4/CP阳极在电镀过程中的COMSOL有限元仿真。
图6
a)Zn||δ-MnO2/FG和Zn@g-C3N4/CP||δ-MnO2/FG全电池的CV曲线和b)EIS光谱。c)Zn@g-C3N4/CP和裸锌电极下Zn||δ-MnO2/FG电池的倍率性能。d)自放电试验。e)两块Zn@g-C3N4/CP||δ-MnO2/FG软包电池串联应用。f)Zn@g-C3N4/CP||δ-MnO2/FG软包电池在100 mA g-1下不同变形状态下的容量。g)Zn@g-C3N4/CP||δ-MnO2/FG软包电池应用演示。