图1:I-参与溶剂化结构电解液的设计策略
(a)传统电解质中的HER和枝晶生长。(b)在I-参与溶剂化结构的电解质中,I-注入电子以稳定溶剂化结构。NH4+静电屏蔽层抑制枝晶生长。
图2:添加NH4I后ZnAc2电解质结构的演变
(a) Zn箔、1 M ZnAc2电解质和ISE的归一化XANES光谱。(b) k空间中Zn k边EXAFS光谱的k3加权傅里叶变换。(c) 1 M ZnAc2电解质和ISE的EXAFS光谱小波变换图像。(d)电解质的拟合FTIR。
图3:Zn2+溶剂化结构的理论计算
(a) 1 M ZnAc2电解质和(b) ISE的MD快照。Zn、C、N、I、O和H原子分别用灰色、绿色、蓝色、紫色、红色和白色的球表示。球棒模型的水代表2.2 Å内Zn2+的束缚水分子,透明波代表自由水分子。(c) RDF和Zn与OW/I之间的配位数。(d) I-参与溶剂化结构的分布。(e) Zn2+溶剂化和卤化转化过程中的自由能变化。(f) Zn(H2O)62+和ZnI(H2O)5+的原子电荷和(g) LUMO能级。
图4:1 M ZnAc2和ISE中镀锌/剥锌工艺的电化学性能
(a) Zn||Cu电池在1 mA cm-2时的初始电压分布和CEs。(b)相应的镀锌/剥锌循环CEs。(c) Zn||Cu电池的CV曲线。Zn||锌电池在1,2,5,10,20和50 mA cm-2下的(d) Tafel曲线,(e) EIS测试,(f)速率性能。
图5:1 M ZnAc2和ISE中Zn沉积的形态演化
(a,b) 1 mA h cm-2 Zn沉积的光学和扫描电镜形貌。(c,d) FIB蚀刻Zn沉积的SEM形貌和元素映射。(e)在5 mA cm-2的高电流密度下,原位光学显微镜观察Zn的动态成核和生长。
图6:Zn-I电池的电化学性能
(a) CF-PANI作为阴极集电极的Zn-I电池的结构和氧化还原机理。(b) I3-与CF/CF-PANI100基质之间的吸附能和差电荷密度。(c) Zn|ISE|CF和(d) Zn|ISE|CF-PANI电池的原位紫外光谱。(e)不同阴极集电极锌电池的充放电曲线和(f)循环性能。