DOI：10.1016/j.electacta.2019.135538

通过一步静电纺丝法原位构建了具有（010）取向的LiFePO4纳米晶体的自支撑LiFePO4/碳纳米纤维杂化（LFP/CF）电极。研究发现聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对（010）面取向的LiFePO4晶体的生长有一定的调节作用。作为模型材料，最优（010）-表现的LiFePO4/碳纳米纤维阴极在500次循环后，0.5 C时的放电容量为152 mA h g-1，容量保持率为98.2％，并且在5 C时具有108.6 mA h g-1的优异速率性能。出色的性能可归因于精心设计的3D导电网络、快速的锂离子扩散路径和用于电解质渗透的多孔结构。该途径为制备自支撑（010）表观的LiFePO4/碳纳米纤维阴极材料提供了一种低成本、一步制备的高效策略，也可扩展到其他橄榄石材料。

图1.自支撑（010）取向的LiFePO4 /碳纤维的示意图。

图2.在整个电纺过程中，以不同PVP含量（a）在高湿度或低湿度下获得的LFP/CF样品的XRD图谱。

图3.LFP/CF样品的SEM（a-c）和TEM（b-g）图像：（a，d和g）LFP/CF-700-P10-H，（b，e）LFP/CF-700-P10-L和（c，f）LFP/CF-650-P10-L。LFP/CF-700-P10-H的HR-TEM（h）和SAED（i）图像。

图4. LFP/CF电极的循环性能（a），速率性能（b），CV曲线（c）和EIS曲线（d）。

图5.Li:Fe摩尔比为1:1（b）、1:1.02（c）和1:1.04（d）时获得的LFP/CF的XRD图谱（a）和SEM图像。L1.02FP/CF-700-P10-H的TEM（e-f）、HR-TEM（g）和SAED（h）。

图6.L1.02FP/CF-700-P10-H的高分辨率XPS光谱：（a）Fe 2p，（b）N 1s和（c）C 1s。（d）具有不同过量锂的LFP/CF电极的拉曼光谱。

图7.在0.1 C下具有不同过量锂的LFP/CF电极的循环（a）和初始充电/放电曲线（b）。（c）LFP/CF电极的倍率性能。L1.02FP/CF-700-P10-H电极在不同电流速率下的充电/放电曲线（d）和在0.5 C下的循环性能（e）。

图8.具有不同锂过量的LFP/CF电极的EIS曲线（a）和Warburg阻抗的线性拟合（b）。（c）LFP/CF电极在0.1 mV s-1的扫描速率下的CV曲线。（d）L1.02FP/CF-700-P10-H电极在不同扫描速率下的CV曲线（插图是Ipc与v1/2之间的对应线性关系）。