作者：王靖靖1,2张江1,2王金月1,2王璐2李轩科1,2

作者单位：1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室2. 武汉科技大学湖北省煤炭转化与新型碳材料重点实验室

刊名：无机化学学报

ISSN：1001-4861

出版年：2020-01-10

卷：36

期：1

起页：31-39

止页：

分类号：TB33;TM912

语种：中文

关键词：负极材料;碳纳米纤维;静电纺丝;PAN;氮掺杂;

内容简介

以聚丙烯腈（PAN）为原料,经静电纺丝、稳定化和碳化,制备了碳纳米纤维（CNFs）。系统地研究了氮的种类及含量对锂离子电池（LIBs）中Li+的储存性能和负极容量的影响。碳化过程中纤维从无定形碳向石墨化碳结构转变,含氮官能团减少,结构的变化对Li+在CNFs电极中的存储位置有很大的影响。结果表明,Li+不仅可以存储在石墨化碳层之间,还可以存储在氮功能化引起的缺陷部位,后者主要是由于碳材料的氮掺杂而使LIBs的电化学性能改善。碳化温度为600℃时,可以产生足够高的氮含量,从而提高电极的容量。在电流密度为0.1 A·g-1时,循环200次之后比容量高达560 mAh·g-1,即使在1 A·g-1的高电流密度下,循环1 000次比电容量仍然保持在200 mAh·g-1。