DOI: 10.1002/ente.202000820
在這項工作中,研究者首次開發了一種自下而上的靜電紡絲方案,以精細地合成MoO2納米晶體@N摻雜碳納米纖維(MoO2 NCs@N-CNFs)薄膜。在一維N-CNFs中,尺寸約為2.1nm的單分散MoO2 NCs得到了很好地限制。當使用聚偏氟乙烯六氟丙烯基Na+導電凝膠電解質作為準固態(QS)鈉離子電池(SIBs)的自支撐負極時,得益于其協同的結構和組件優勢,所制備的MoO2 NCs@N-CNFs在可逆容量和高倍率循環性能方面均表現出顯著的Na+存儲行為。更重要的是,本研究為合成QS SIBs的高級雜化負極提供了一種簡單且有效的方法。
圖1.(a)MoO2 NCs@N-CNFs膜和(b)PVDF-HFP膜的制造示意圖
圖2.(a)MoO2 NCs@N-CNFs膜的XRD圖譜及其(b)Mo 3d,(c)C 1s和(d)N 1s核心能級的高分辨率XPS測量
圖3.(a)平坦,(b)卷繞和(c)彎曲狀態的數字圖像;(d)MoO2 NCs@N-CNFs膜的側視和(e)俯視FESEM,(f)TEM以及(g,h)HRTEM圖像;(i)粒度分布圖;(j)STEM和相應的元素映射圖像(k:Mo,O,C和N)
圖4.QS SIBs的MoO2 NCs@N-CNFs負極的電化學性能。(a)最初的三個CV曲線(0.1 mV s-1);(b)第一和第二充電/放電電壓曲線(0.1 A g-1);(c)0.1至2.0 A g-1的倍率性能;(d)與其他報道的使用GF膜的MoO2基負極的倍率性能進行比較;(e)使用QS電解質和傳統GF膜在0.2和1.0 A g-1下的充放電曲線;(f)0.1 A g-1下的循環性能;(g)1.0 A g-1下的長期循環性能
圖5.在1.0 A g-1下循環2000次后,充電態MoO2 NCs@N-CNFs負極的FESEM,(b)TEM和(c,d)HRTEM圖像