DOI:10.1016/j.jcis.2020.11.060

空心电极材料具有接触界面大、空腔结构充足的结构优势，对电化学储能具有重要意义。在此，通过在适当的温度（500℃）下进行静电纺丝成功地制备了超长的一维锌锰氧化物（ZnMn2O4）中空纳米纤维。在三电极配置中，当电流密度为2 A g-1时，与ZnMn2O4粉末（125 F g-1）相比，ZnMn2O4最佳电极具有更大的比电容（1026 F g-1）。此外，ZnMn2O4中空纳米纤维最佳电极还具有长期循环稳定性，在5000次循环后其电容略有上升（100.8％）。较高的比电容和出色的循环稳定性可归因于其独特的一维中空纳米结构，该结构增强了电荷转移并改善了电解质离子在表面的扩散。因此，这项工作设计了一种具有独特中空纳米结构的高性能电极，可应用于储能领域。

图1.（a和b）ZMO-500，（c和d）ZMO-800 HNFs和（e和f）ZnMn2O4粉末在不同放大倍数下的SEM图像。

图2.（a）ZMO-500 HNFs的TEM和（e）HRTEM图像；（b-d）及其EDX元素映射图像。

图3.（a）ZMO-500 HNFs和（c）ZnMn2O4粉末的N2吸附-解吸等温线，以及（b和d）各自的孔径分布曲线。

图4.ZMO-500 HNFs、ZMO-800 HNFs和ZnMn2O4粉末的XRD图。

图5.（a）在1M KOH电解质中，ZMO-500 HNFs、ZMO-800 HNFs、ZnMn2O4粉末和Ni泡沫在5 mV s-1下的CV曲线；（b）在1M KOH电解质中，ZMO-500 HNFs、ZMO-800 HNFs、ZnMn2O4粉末和Ni泡沫在2 A g-1时的GCD曲线。

图6.（a）ZMO-500 HNFs，（c）ZMO-800 HNFs和（e）ZnMn2O4粉末在1M KOH电解质中以不同扫描速率获得的CV曲线；（b）ZMO-500 HNFs，（d）ZMO-800 HNFs和（f）ZnMn2O4粉末在1M KOH电解质中于不同电流密度下的GCD曲线。

图7.原始ZMO-500 HNFs、ZMO-800 HNFs和ZnMn2O4粉末在不同电流密度下的质量比电容。

图8.（a）ZMO-500 HNFs在6 A g-1和20 A g-1电流密度下循环5,000次的循环稳定性，以及（插图）ZMO-500 HNFs在6 A g-1电流密度下进行第1、1800、3500和5,000次循环的恒电流充电/放电曲线；（b）ZMO-500 HNFs、ZMO-800 HNFs和ZnMn2O4粉末在不同电流密度下的倍率性能。

图9.ZMO-500和ZnMn2O4粉末电极材料的峰值电流与扫描速率平方根的线性关系。

图10.（a）ZMO-500 HNFs电极进行电容（粉红色）和扩散控制过程（蓝色）时电荷存储的拟合图像，扫描速率为50 mV s-1；（b）在不同扫描速率下ZMO-500 HNFs电极的电容和扩散控制过程的贡献率。