湘潭大學劉黎Appl. Surf. Sci.：電紡Na摻雜Li2TiSiO5/C納米纖維具有出色的鋰存儲性能

DOI:10.1016/j.apsusc.2020.148388

采用靜電紡絲和隨后的退火工藝制備了Na摻雜Li2TiSiO5/C（Li2-xNaxTiSiO5/C）納米纖維，并優化了其摻雜量。結果表明，適量的Na摻雜可以顯著改善Li2TiSiO5/C的電化學性能。Li1.75Na0.25TiSiO5/C納米纖維表現出最佳的電化學性能，在0.5和1 A g-1時分別達到333.8（在500次循環后）和329.6 mAh g-1（在1000次循環后）。即使在5 A g-1下經過1500次循環后，Li1.75Na0.25TiSiO5/C納米纖維仍可提供222.2 mAh g-1的比容量以及優異的循環性能。其出色的電化學性能可歸因于鈉的合理引入、完整的碳涂層和獨特的一維結構。該綜合策略有利于促進Li2TiSiO5成為下一代市售鋰離子電池。

圖1.（a）Li2TiSiO5/C（誤差參數：Rwp：3.62％，Rp：2.18％）和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C（Rwp：1.47％，Rp：0.62％）XRD圖譜的Rietveld細化結果；（c）Li2TiSiO5/C NFs和Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的XPS全掃描光譜；（d）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs中Na 1s的XPS高分辨率光譜。

圖2.（a）Li2TiSiO5/C NFs和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的SEM圖像；（c）Li2TiSiO5/C和Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的拉曼光譜和（d）N2吸附/解吸等溫線。

圖3.（a）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的TEM圖像，（b）HRTEM圖像和（c）元素映射圖像。

圖4.（a）Li2TiSiO5/C和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs在0.5 A g-1下進行不同循環的充電/放電圖；（c）Li2TiSiO5/C和Li1.75Na0.25TiSiO5/C納米纖維的倍率性能；（d）Li1.75Na0.25TiSiO5/C納米纖維在1 A g-1和5 A g-1下的長期循環性能。

圖5.（a）Li2TiSiO5/C NFs和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs前四個循環（0.1 mV s-1，0.01-3.0V）的循環伏安圖（CVs）；（c）L2-xNxTSO-C NFs的奈奎斯特圖（其中x=0、0.25、0.375），以及（d）低頻時Z0和ω-1/2之間的線性關系圖。