當用作鋰離子電池（LIBs）負極時，氧化錫（SnOx）材料存在體積膨脹和導電性差的問題。在本文中，通過簡單的靜電紡絲方法和隨后的碳化工藝將SnOx納米顆粒可控地封裝在氮摻雜碳納米纖維（NCNFs）中。將所得SnOx/NCNFs直接用作LIBs的獨立負極，與在NCNFs表面制備的SnOx相比，封裝的SnOx表現出優異的循環和倍率性能，在1000次循環后可提供609mAh/g的比容量。卓越的儲鋰性能可歸因于：（1）碳納米纖維可以有效抑制SnOx納米粒子在電化學反應過程中的體積膨脹，（2）碳納米纖維中摻雜的氮加速了鋰離子和電子的擴散。
圖1.SnOx/NCNFs的制備及鋰化/脫鋰過程示意圖。
圖2.（a）SnOx/NCNFs-800和SnOx/NCNFs-900樣品的XRD圖譜以及Sn、SnO和SnO2的標準PDF圖譜；（b）所制備的納米纖維在空氣中的TGA曲線，加熱速率為10℃/min；（c）SnOx/NCNFs-800和SnOx/NCNFs-900的全光譜比較。
圖3.SnOx/NCNFs-800（a,b）和SnOx/NCNFs-900（c,d）中C1s和Sn3d5/2的高分辨率XPS光譜。
圖4.未蝕刻的SnOx/NCNFs-800（a）和SnOx/NCNFs-900（b）的N1s高分辨率XPS光譜；（c）碳層中N的結合條件示意圖；（d）三種N鍵含量比的柱狀直方圖。
圖5.（a-i）SnOx/NCNFs-800的形態；（a）FE-SEM圖像；插圖為放大圖像；（b,c）不同分辨率的TEM圖像；（d）HR-TEM圖像；（e-i）高角度環形暗場掃描透射電子顯微鏡（HAADF-STEM）圖像以及C、N、Sn和O的元素映射。（j-s）SnOx/NCNFs-900的形態；（j）FE-SEM圖像；插圖為放大圖像；（k,l）不同分辨率的TEM圖像；（m）HR-TEM圖像；（n）FFT圖像；（o-s）HAADF-STEM圖像以及C、N、Sn和O的元素映射。
圖6.SnOx/NCNFs-800（a）和SnOx/NCNFs-900（b）前三個循環的CV曲線，掃描速率為0.2mV/s；SnOx/NCNFs-800和SnOx/NCNFs-900在100mA/g電流密度下的循環性能（c）和倍率性能（d）；（e）SnOx/NCNFs電極在1000mA/g電流密度下的超長循環壽命。
圖7.SnOx/NCNFs-800電化學儲Li+性能的動力學分析：（a）SnOx/NCNFs-800在不同掃描速率下的CV曲線；（b）使用峰值電流和相應掃描速率之間的線性擬合確定b值；（c）0.8mV/s掃描速率下的電容貢獻；（d）不同掃描速率下的電容貢獻百分比。
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