碳纳米纤维柔性薄膜负极材料的制备及其储钠性能研究

摘要

本文通过静电纺丝和随后的碳化处理,制备了一种新型聚乙烯吡咯烷酮基(PVP)的碳纳米纤维.通过扫描电子显微镜,X射线衍射光谱,拉曼光谱等方法研究了这种碳纳米纤维的形貌和结构.有趣的是,相比于不加入硝酸铜的纳米纤维,加入硝酸铜的纳米纤维拥有了交联结构,这种交联结构的形成是在静电纺丝的过程中由PVP分子和硝酸铜之间的络合形成的.当拥有交联结构的碳纳米纤维用作钠离子电池的负极材料时,相比于不含交联结构的碳纳米纤维,展现出来了更好的倍率性能以及长周期循环稳定性.在50mA·g-1的电流密度下,首次可逆容量可以达到368mAh·g-1,并且在2A·g-1的电流密度下,经过500次循环,电流密度还可以保持在94mAh·g-1.电化学性能的提高归因于独特的交联结构减少了接触电阻并增加了结构的稳定性.