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圖1. (a)不同濃度EG在Zn(OAc)2-I2-EG(x%)電解液中鋅負(fù)極的Tafel極化曲線和(b)Nyquist圖,(c)裸鋅箔、Zn(OAc)2-I2-EG(x%)電解液中存在和不存在添加劑(EG)的情況下腐蝕后的鋅箔照片,(d)Zn(OAc)2和(e)中腐蝕后的鋅箔光學(xué)顯微圖像,(f)不同放大倍數(shù)下的相應(yīng)SEM圖。鋅箔腐蝕后的光學(xué)顯微圖研究中Zn(OAc)2-I2-EG(g)俯視圖,(h)橫截面圖以及(i)對(duì)應(yīng)的SEM圖代表SEI層。
圖2. (a)不同EG濃度下Zn(OAc)2-I2-EG (x%)電解質(zhì)的1H NMR、(b)拉曼光譜,(c-e)不同電解質(zhì)的可燃性測(cè)試。
圖3. (a)S@VC為正極、Zn箔為負(fù)極的Zn-S電池在不同電解質(zhì)條件下的恒流充放電曲線,(b)從恒流充放電曲線中提取的差分容量曲線,(c) Zn(OAc)2-I2-EG(10%)電解質(zhì)在0.1~2 C不同倍率下的恒流充放電曲線,(d)Zn(OAc)2-I2-EG(10%)電解質(zhì)在1 C下循環(huán)600次的比容量和庫(kù)侖效率。
圖4. (a,b)自制電池原位電化學(xué)拉曼光譜分析,(c)從OCV到放電狀態(tài)再到充滿電狀態(tài)的電位掃描,(d)Zn-S電池充放電過程中記錄的相應(yīng)拉曼光譜,(e)拉曼光譜的放大部分,(f)不同實(shí)驗(yàn)條件下(Zn(OAc)2-I2-EG(10%)電解質(zhì)的紫外-可見光譜(插圖為電解質(zhì)的照片)。正極中(g)S 2p和(h)I 3d在充電和放電過程中的XPS圖,(i) Zn(OAc)2-I2-EG和(j)Zn(OAc)2電解質(zhì)中充放電400次循環(huán)后的Zn箔的FE-SEM圖。
圖5. (a)100 ns模擬后Zn2+在Zn(OAc)2-I2-EG電解質(zhì)中的溶劑化結(jié)構(gòu)的快照,(b)顯示與EG分子的氫鍵的溶劑化結(jié)構(gòu)的縮放快照,(c)氫鍵數(shù)計(jì)算w.r.t時(shí)間(ns),(d)與Zn2的不同對(duì)的RDF,(e)使用Zn(OAc)2-I2-EG的Zn2+配位數(shù)和(e)使用含碘的RDF圖顯示溶劑化原子顏色:紅色氧、白色氫、紫色碳、棕色碘、灰色鋅。
圖6. (a)記錄100小時(shí)的Zn-S電池開路電壓,插圖為兩個(gè)串聯(lián)電池的OCV,(b)兩個(gè)串聯(lián)的水系鋅硫電池為L(zhǎng)ED供電的實(shí)際演示,(c)與已報(bào)道的鋅離子和鋅硫電池性能的比較。