DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c02847
以瀝青為前驅體，制備了具有交聯結構（CLCF）的獨立式無粘合劑電紡碳納米纖維墊。通過控制電紡納米纖維的預氧化程度，可以輕松調整交聯結構。這種交聯策略不僅可以將低值瀝青轉化為經濟高效的儲能材料，而且還可以通過減小纖維直徑、平衡多孔結構和導電性來降低所制備CLCF的接觸電阻并增強離子擴散動力學。與有無過量交聯結構的碳納米纖維相比，適度預氧化的CLCF電極在6M KOH水溶液中顯示出卓越的倍率性能（在100 A g-1下為160 F g-1，在1 A g-1下為初始容量的85.6％）。此外，作為用于沉積NiMoO4的支架，該材料可以實現令人滿意的電化學性能。基于CLCF和NiMoO4錨定的CLCF組裝的非對稱器件可提供1.6V的穩定工作電壓，并具有14.9 Wh kg-1的高能量輸出和14.3 kW kg-1的最大功率密度。其優異的電化學性能可歸因于交聯纖維結構，該結構使CLCF具有快速的離子擴散動力學和快速的電子轉移以及強大的結構穩定性，從而能夠承受重復充電/放電過程中NiMoO4的體積波動。綜上所述，該工作提供了一種新的策略來設計具有交聯結構的高性能碳納米纖維墊作為超級電容器的雙功能材料。
圖1.制備CLCF基材料的工藝流程示意圖。
圖2.（a）所制備的POFs的傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）以及放大的（b）O1s和（c）C1s光譜。
圖3.（a）OCLCF，（b）CLCF和（c）NCLCF的SEM圖像，（d）CLCF的透射電子顯微鏡（TEM）圖像，（e）CLCF的典型高角度環形暗場掃描透射電子顯微鏡圖像以及C、N和O的相應元素映射圖像。
圖4.（a）XRD圖譜以及（b）NCLCF，（c）CLCF和（d）OCLCF的拉曼光譜，（e）NCLCF，（f）CLCF和（g）OCLCF的去卷積C1s光譜以及計算出的sp2 C/sp3 C值，（h）N2吸附/解吸等溫線，（i）所得樣品的相應孔徑分布。
圖5.在三電極配置下測試的樣品的電化學性能。（a）200 mV s-1下樣品的CV曲線，（b）-0.8V時所制備樣品的log（i）-log（v）圖，（c）50 A g-1下的GCD圖，（d）比電容和內部電阻（IR）下降與電流密度的曲線圖，（e）奈奎斯特曲線圖，和（f）Bode圖。
圖6.（a）NiMoO4/CLCF復合材料的SEM，（b）TEM圖像，（c）TG曲線，（d）CV曲線，（e）GCD圖和（f）在不同電流密度下的比電容（插圖：奈奎斯特圖）。
圖7.ASC的電化學性能。CV曲線與（a）掃描速率的函數關系，（b）GCD圖和（c）不同電流密度下的比電容，（d）Ragone圖和（e）在5 A g-1下測得樣品的循環穩定性。
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