設計SnO2/碳復合材料是提高SnO2導電性并緩沖體積膨脹的有效策略。然而，將SnO2和碳材料緊密結合以形成穩定的整合體仍然是一項挑戰。本文報道了一種簡便且通用的策略，將Sn/SnO2納米點緊密錨定在石墨烯量子點（GQDs）修飾碳納米纖維（CNFs）中，用于高性能超級電容器。通過簡單的靜電紡絲方法和碳化還原過程，GQD/CNF新型多維碳骨架有效提高了導電性，重要的是，構建了豐富的Sn-O-C共價鍵，以將SnO2納米點緊密錨定在GQD/CNF中，從而抑制SnO2聚集，促進電子/離子轉移動力學。因此，作為自支撐且無粘合劑的電極材料，Sn/SnO2/GQD/CNF在1A/g時顯示出168.6mAh/g（1349F/g）的高比電容和優異的倍率性能（20A/g下的保持率為88.9%）。此外，基于Sn/SnO2/GQD/CNF和GQD/CNF的柔性固態非對稱超級電容器在800W/kg的功率密度下實現了32.3Wh/kg的高能量密度，具有顯著的柔性和循環穩定性（5000次循環后保留率為86.1%）。其優異的電化學性能表明，這種新型碳骨架錨定活性材料在電化學儲能應用中具有巨大的潛力。
圖1.Sn/SnO2/GQD/CNF正極和GQD/CNF負極及其組裝成柔性非對稱超級電容器的路線示意圖。
圖2.（a-b）純CNFs、（c-d）Sn/SnO2/CNF和（e-f）Sn/SnO2/GQD/CNF的SEM照片。Sn/SnO2/GQD/CNF的能量色散X射線光譜映射分析：（g）掃描區域，（h）C，（i）N，（j）O和（k）Sn。
圖3.（a-c）Sn/SnO2/GQD/CNF的TEM圖像和（d）HRTEM圖像。
圖4.（a）Sn/SnO2/GQD/CNF的XRD圖譜，（b）Sn/SnO2/GQD/CNF的XPS圖譜，以及Sn/SnO2/GQD/CNF中（c）C1s、（d）N1s、（e）Sn3d和（f）O1s的高分辨率XPS圖譜。
圖5.Sn/SnO2、Sn/SnO2/CNF和Sn/SnO2/GQD/CNF的（a）CV曲線（20mV/s）和（b）GCD曲線（1A/g）。（c）Sn/SnO2/GQD/CNF在不同掃描速率下的CV曲線。（d）Sn/SnO2/GQD/CNF在不同電流密度下的GCD曲線。（e）Sn/SnO2、Sn/SnO2/CNF和Sn/SnO2/GQD/CNF的倍率性能和（f）EIS（插圖：高頻區域的EIS）。
圖6.Sn/SnO2/CNF和Sn/SnO2/GQD/CNF的動力學分析。（a）陽極峰的b值，（b）Sn/SnO2/GQD/CNF在200mV/s下的電容（橙色區域）和擴散（白色區域）貢獻，（c）Sn/SnO2/GQD/CNF在不同掃描速率下的歸一化電容和擴散貢獻比，（d）Sn/SnO2/CNF和Sn/SnO2/GQD/CNF在不同掃描速率下的電容貢獻。
圖7.含PVA-KOH凝膠電解質的非對稱Sn/SnO2/GQD/CNF//GQD/CNF柔性超級電容器的電化學性能。（a）Sn/SnO2/GQD/CNF和GQD/CNF在20mV/s下的CV曲線，（b）器件在20mV/s以及不同電壓值下的CV曲線，（c）不同掃描速率下的CV曲線，（d）不同電流密度下的GCD曲線。（e）倍率性能，（f）EIS（插圖：等效電路和高頻區域的EIS），（g）器件的Ragone圖（與先前報道的基于SnO2/碳復合材料的非對稱超級電容器的比較），（h）器件在20mV/s以及不同彎曲條件下的CV曲線（插圖：彎曲器件的數碼照片），（i）器件在5A/g下循環5000次后的循環性能。
圖8.Sn/SnO2/GQD/CNF的電荷存儲和傳輸機理示意圖。
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