DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c02847

以沥青为前驱体，制备了具有交联结构（CLCF）的独立式无粘合剂电纺碳纳米纤维垫。通过控制电纺纳米纤维的预氧化程度，可以轻松调整交联结构。这种交联策略不仅可以将低值沥青转化为经济高效的储能材料，而且还可以通过减小纤维直径、平衡多孔结构和导电性来降低所制备CLCF的接触电阻并增强离子扩散动力学。与有无过量交联结构的碳纳米纤维相比，适度预氧化的CLCF电极在6M KOH水溶液中显示出卓越的倍率性能（在100 A g-1下为160 F g-1，在1 A g-1下为初始容量的85.6％）。此外，作为用于沉积NiMoO4的支架，该材料可以实现令人满意的电化学性能。基于CLCF和NiMoO4锚定的CLCF组装的非对称器件可提供1.6V的稳定工作电压，并具有14.9 Wh kg-1的高能量输出和14.3 kW kg-1的最大功率密度。其优异的电化学性能可归因于交联纤维结构，该结构使CLCF具有快速的离子扩散动力学和快速的电子转移以及强大的结构稳定性，从而能够承受重复充电/放电过程中NiMoO4的体积波动。综上所述，该工作提供了一种新的策略来设计具有交联结构的高性能碳纳米纤维垫作为超级电容器的双功能材料。

图1.制备CLCF基材料的工艺流程示意图。

图2.（a）所制备的POFs的傅里叶变换红外光谱（FT-IR）以及放大的（b）O1s和（c）C1s光谱。

图3.（a）OCLCF，（b）CLCF和（c）NCLCF的SEM图像，（d）CLCF的透射电子显微镜（TEM）图像，（e）CLCF的典型高角度环形暗场扫描透射电子显微镜图像以及C、N和O的相应元素映射图像。

图4.（a）XRD图谱以及（b）NCLCF，（c）CLCF和（d）OCLCF的拉曼光谱，（e）NCLCF，（f）CLCF和（g）OCLCF的去卷积C1s光谱以及计算出的sp2 C/sp3 C值，（h）N2吸附/解吸等温线，（i）所得样品的相应孔径分布。

图5.在三电极配置下测试的样品的电化学性能。（a）200 mV s-1下样品的CV曲线，（b）-0.8V时所制备样品的log（i）-log（v）图，（c）50 A g-1下的GCD图，（d）比电容和内部电阻（IR）下降与电流密度的曲线图，（e）奈奎斯特曲线图，和（f）Bode图。

图6.（a）NiMoO4/CLCF复合材料的SEM，（b）TEM图像，（c）TG曲线，（d）CV曲线，（e）GCD图和（f）在不同电流密度下的比电容（插图：奈奎斯特图）。

图7.ASC的电化学性能。CV曲线与（a）扫描速率的函数关系，（b）GCD图和（c）不同电流密度下的比电容，（d）Ragone图和（e）在5 A g-1下测得样品的循环稳定性。