江蘇大學趙巖&喬芬&連加彪Rare Met.：Fe2TiO5納米鏈的制備及其在高性能鋰離子電容器

DOI: 10.1007/s12598-020-01638-4

鈦酸鐵（Fe2TiO5）獨特的晶體結構和多個氧化還原對使其具有較高的理論容量和良好的循環穩定性。在這項研究中，采用靜電紡絲法合成了一維（1D）Fe2TiO5納米鏈。所制備的Fe2TiO5納米鏈表現出優異的比容量（0.10 A g-1下為500 mAh g-1），出色的倍率性能（5.00 A g-1下為180 mAh g-1）和良好的循環穩定性（在1.00 A g-1的電流密度下循環1000次后可保持100％的初始比容量）。此外，組裝后的Fe2TiO5/SCCB鋰離子電容器（LIC）具有競爭性的能量密度（137.8 Wh kg-1）和功率密度（11.250 W kg-1）。本研究所制備的一維Fe2TiO5納米鏈是高性能LICs的理想負極材料。

圖1.a）Fe2TiO5納米鏈的XRD圖；b）沿（002）方向觀察到的Fe2TiO5材料的晶體結構

圖2.Fe2TiO5納米鏈的a）SEM圖像，b，c）TEM圖像和d）HRTEM圖像

圖3.Fe2TiO5納米鏈的電化學性能：在0.10-5.00 mV s-1的不同掃描速率下的CV曲線；b）b值；c）在不同掃描速率下表面電容貢獻與擴散控制貢獻的比率；d）在0.1 A g-1下的恒電流充放電曲線；e）倍率和循環性能

圖4.Fe2TiO5基LICs的電化學性能：a）不同掃描速率下的CV曲線；b）不同電流密度下的GCD曲線；c）不同電流密度下的比電容；d）Ragone圖（功率密度與能量密度），與其他先前報道的LICs進行比較；e）在1.00 A g-1下的循環性能