DOI:10.1016/j.electacta.2020.136755
通過靜電紡絲法合成了鎳錳氧化物和碳納米纖維（NiMn2O4/CNF）復合材料，并將其作為釩液流電池（VRFB）的對稱電極進行了研究。X射線衍射圖顯示出NiMn2O4/CNF的形成，其特征在于立方尖晶石型結構和碳納米纖維的高度石墨化。XPS分析揭示了鎳和錳分別為Ni2+/Ni3+和Mn2+/Mn3+的混合氧化態。通過掃描電子顯微鏡分析（SEM）可以看出，NiMn2O4納米顆粒完全覆蓋在碳納米纖維表面上。繪制從80 mA/cm2至500 mA/cm2的充放電曲線。最佳結果表明，在500 mA/cm2下，能量效率（EE）約為68％，相應的放電深度（DoD）約為55％。高電導率和高親水性有助于提高有效表面的利用率，這可能是靜電紡電極取得顯著效果的原因。實際上，由于NiMn2O4/CNF的結構缺陷以及羥基（OH）、羧基（COOH）和氮官能團的存在，電極/電解質界面處的電催化活性增加。因此，在極高的電流密度下獲得了顯著的功率密度，在500 mA/cm2下為550 mW/cm2。
圖1：（a）CNF和NiMn2O4/CNF樣品之間的XRD衍射圖比較；（b）NiMn2O4/CNF的氮氣吸附和解吸等溫線以及孔體積曲線（插圖）。
圖2：電紡NiMn2O4/CNF的SEM圖像a）和b），TEM圖像（c）和NiMn2O4/CNF的微晶尺寸分布（d）。
圖3：NiMn2O4/CNF復合材料的XPS光譜：（a）全掃描光譜；（b）Ni2p的核心能級譜；（c）Mn2p的核心能級譜；（d）C1s的核心能級譜；（e）O1s的核心能級譜；（f）N1s的核心能級譜。
圖4：（a）在30 mV s-1掃描速率下的CV曲線，以及（b）在0.2 M VOSO4+4 M H2SO4溶液中的原始CNF和NiMn2O4/CNF電極的奈奎斯特圖。
圖5：NiMn2O4/CNF從80 mA/cm2到500 mA/cm2的充電/放電曲線。
圖6：（a）在80 mA cm-2、（b）200 mA cm-2、（c）300 mA cm-2下的充電/放電曲線之間的比較；（d）組裝有商用CF、原始CNF和NiMn2O4/CNF的電池的功率密度數據。
圖7：自制電紡（a-b-d-e）和商用CF樣品（c-f）的電化學參數。
圖8：在不同電流密度下經過100次充/放電循環后，NiMn2O4/CNF的電化學參數曲線。
