静电纺丝FeP2PC纳米纤维异质结用作高性能锂钠离子电池的自支撑负极材料 DOI:10。1016j。electacta。2021。139682 FeP2和P具有较高的理论容量,是很有前途的锂离子和钠离子储存负极材料。但较差的导电性和严重的体积膨胀限制了其实际性能。在此,研究者制备了一种由直径为150。0200。0nm的FeP2、P和C异质结构纳米纤维组成的柔性自支撑负极材料(命名为FeP2CNs700)。分散良好的FeP2纳米粒子和无定形磷被限制在碳纳米纤维骨架中,这增强了材料的电子离子传输和结构稳定性。因此,FeP2CNs700显示出高容量(在0。1Ag时锂离子电池的容量为1132。2mAhg,在0。1Ag时钠离子电池的容量为680。8mAhg),优异的循环稳定性(500次循环后LIBs在0。5Ag下的容量保持率为84。6,400次循环后SIBs在1。0Ag下的容量保持在300。1mAhg),出色的倍率性能(锂钠离子电池在10。0Ag高电流密度下的对应值分别为461。2227。9mAhg)以及较高的初始库仑效率(LIBs为87。3,SIBs为74。5),是一种有希望的高容量负极候选材料。 图1。(a)FeCNs700和(b)FeP2CNs700的扫描电子显微镜(SEM)图像。(c,e)FeP2CNs700的透射电子显微镜(TEM)图像。(d,f)FeP2CNs700的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像。(g)FeP2CNs700的超级能量色散X射线光谱(EDS)。 图2。(a)FeCNs700和FeP2CNs700的X射线衍射和(b)拉曼光谱。(c)FeCNs700和FeP2CNs700的热重(TG)分析。 图3。(a)FeP2CNsX(X600700800900)的倍率性能。(b)FeP2CNs700、FeP2CNs800和FeP2CNs900在0。5Ag电流密度下的长期循环性能(CE:库仑效率)。 图4。(ac)FeP2CNs700的X射线光电子能谱(XPS)(分别在0。1Ag下首次充电放电至2。70。02V)。 图5。(a)FeP2CNs700在0。022。7V范围内于0。1mVs下的代表性循环伏安(CV)曲线(初始CV曲线)。(b)FeP2CNs700电极在0。1Ag时的初始放电充电曲线,(c)FeP2CNs700电极在特定峰值电流下的Log(i)与log(v)曲线。(d)FeP2CNs700电极在第二个循环中的离子扩散系数。 图6。(a)全电池(LiFePO4为正极,FeP2CNs700为负极)的循环稳定性。(b)全电池的充放电曲线(1。54。3V),(c)组装全电池的照片。