圖1

Zn陽極在(a)常規Zn²⁺電解質和(b)含有ZCD的功能性Zn²⁺電解質中的界面反應示意圖。BE：基準ZnSO₄電解質，ISE：無機納米粒子懸浮電解質。

圖2

(a)對稱Zn||Zn電池的長循環性能。(b)電化學阻抗譜(EIS)曲線。(c)以5 mA cm^-2循環后容量為2.5 mAh cm^-2的Zn電極的激光共焦掃描顯微鏡圖像。(d)BE和ISE中不對稱Zn||Ti電池的庫侖效率；插圖是所選周期的相應電壓曲線。(e)循環后鈦和鋅電極表面上鋅沉積物的XRD結果。(f)在5.0 mA cm^-2下操作的透明電池中鋅鍍層行為的原位光學顯微鏡照片。(g)使用三電極系統在BE和ISE中測試塔菲爾圖。(h)三電極器件中Zn電極在2 mV s^-1下的LSV曲線。

圖3

(a)Zn/Zn對稱電池在0.5 mA/cm²充放電狀態下的DEMS曲線。(b)不同工序中氫氣的析出量。在掃描速率為1 mV/s的整個充放電狀態期間，(c)BE和(d)ISE在不同電壓下的三維原位拉曼光譜。(e)BE(左)和ISE(右)中5 mA cm^-2恒定電流下Zn²⁺沉積過程中的拉曼強度變化圖。

圖4

(a)通過DFT計算得到的不同H₂O結構的LUMO能級。(b)不同H₂O結構分別在ZCD的Zn、羥基和羧基的(002)晶面上的吸附能比較。

圖5

ATR-SEIRAS光譜隨(a)BE和(b)ISE系統潛力的變化。比較選定的ATR-SEIRAS光譜：(c)-0.55 V至-1.05 V和(d)-1.065 V至-1.2 V。(e)界面H₂O分子的O-H拉伸模式的電勢依賴性群體。

圖6

Zn||AC混合超級電容器的(a)倍率性能和(b)長期循環。Zn||V₂O₅電池的(c)倍率性能和(d)長期循環性能。

A High-performance Zinc Anode Enabled by Carbon Quantum Dots with H₂O-Structure-Regulating Capabilities

Jie Zhang，Zhiwei Zhao*，Zhi Yang，Yazhou Chen，Guiming Zhong，Limin Guo*，Zhangquan Peng*

文章來源：水系能源

 點擊閱讀原文，報名培訓！