朱美芳院士EnSM：超高线容量柔性石墨烯/碳纳米管/氧化锡纤维钠离子电池负极

碳基纤维作为一维衬底材料，以其优异的导电性、多孔结构和优异的柔韧性，在可穿戴式储能器件中得到了人们广泛的重视和大量研究，并取得了诸多进展。然而，对于高线路容量的柔性功率器件，组装纤维负极仍然是一个严峻的挑战。

近日，东华大学朱美芳院士，Guiyin Xu通过湿法纺丝、冷冻干燥和机械力驱动重排，成功制备了一种多孔石墨烯/碳纳米管/氧化锡（PP-GCS）纤维。

文章要点

1）研究发现，机械力作用下的定向结构为纤维提供了良好的骨架，赋予了纤维柔韧的特性。此外，这种多孔结构可以形成足够的开放通道，保证电解质的快速扩散，从而使PP-GCS纤维表现出优异的电化学性能，尤其是显著的线容量。

2）组装好的纤维状钠离子电池（SIB）表现出稳定的循环性能，0.05 A g^-1循环100次后，放电容量由290.9 mAh g-1增加到309 mAh g-1）（4.8~5.1 mAh m^-1），0.5 A g^-1循环后可逆容量达到164.1 mAh g^-1（2.71mAh m^-1）。另外，随着PP-GCS纤维直径的增大，当电流密度为0.05 A g^-1时，多孔纤维的最大线容量达到15.74 mAh m^-1。

本工作为下一代可穿戴电子器件中高能器件的制备提供了一种很有前途的方法。

参考文献

Yang Zhang , Zejia Bi , Yunxia Liang , Weiwei Zuo , Guiyin Xu , Meifang Zhu , Ultrahigh line-capacity and flexible graphene/carbon nanotube/tin oxide fibers as sodium ion battery anodes, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.03.002

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.03.002