DOI: 10.1016/j.cej.2021.129200
可穿戴电子设备的特殊需求使得人们对高性能柔性锂离子电池关键电极材料的开发兴趣日益浓厚。本文通过简单的静电纺丝法制备了一种柔性双金属沸石咪唑盐聚丙烯腈骨架,经后续热处理后直接用作高性能锂离子电池的自支撑负极材料。得益于其独特的形态和双金属协同作用,由MOFs衍生物和碳纳米纤维合成的Co@ZnO/碳纳米纤维(CNFs)组合物具有出色的电化学性能,可用于柔性锂离子电池。Co@ZnO/CNFs-2样品在100mA·g-1的电流密度下循环150次后可提供1104.9mAh·g-1的比容量,在0.5和1A·g-1的高电流密度下甚至可提供935.6和718.1mAh·g-1的比容量。值得注意的是,即使经过260次充/放电循环,也没有观察到明显的容量衰减。
图1.Co@ZnO/CNFs-2(a)的XRD图,纯CNFs和Co@ZnO/CNFs-2(b)的拉曼光谱以及Co@ZnO/CNFs(-1,-2,-3)的TG曲线(c)。
图2.纯CNFs(a),Co@ZnO/CNFs-1(b),Co@ZnO/CNFs-2(c)和Co@ZnO/CNFs-3(d)的SEM图像。
图3.Co@ZnO/CNFs-2的TEM(a),HRTEM(b)和EDS映射(c-h)图像。
图4.Co@ZnO/CNFs-2的XPS光谱。
图5.Co@ZnO/CNFs-2的CV曲线(a)和Co@ZnO/CNFs-2的充放电循环性能曲线(b)。
图6.纯CNFs和Co@ZnO/CNFs(-1,-2,-3)电极材料在100mA·g-1的电流密度下的循环性能曲线和Co@ZnO/CNFs-2的库伦效率。
图7.纯CNFs和Co@ZnO/CNFs-1,2,3(a)的倍率性能曲线,不同电流密度下LIBs中Co@ZnO/CNFs-2的循环性能(b)。
图8.纯CNFs和Co@ZnO/CNFs-2的EIS(a),Co@ZnO/CNFs-2在开路电压下以及第5、50和100次充电/放电循环后的EIS(b)。
图9.经过50次充电/放电循环后,Co@ZnO/CNFs-2的TEM(a)和HRTEM(b)图像。