DOI:10.1007/s10854-020-03374-y

采用静电纺丝法制备了金属氧化物纳米纤维，并将其开发为锂离子电池（LIBs）的电极材料。研究了煅烧温度和LiCoO2纳米纤维的Li:Co摩尔比对纽扣电池电化学正极性能的影响。较高的煅烧温度和Li:Co摩尔比提高了纳米纤维的电化学性能。在400℃和700℃下制备的锂钴氧化物（LiCoO2）纳米纤维保持了65%和90%的初始容量，在大电流试验后C-速率恢复到0.1 C。当Li:Co的摩尔比（2:1）增加一倍时，比容量值从78 mAh g-1增加到148 mAh g-1。另外，还制备了胶体二氧化钛纳米颗粒（TiO2 NPs）掺杂的LiCoO2纳米纤维，并将其作为正极材料进行了研究。虽然煅烧温度的升高会导致LiCoO2相的更高结晶度和稳定性，但在TiO2纳米颗粒存在下会导致二元（LiCoO2/TiO2）转变为三元Li基过渡金属氧化物（Li2CoTi3O8/TiO2）。Li2CoTi3O8/TiO2纳米粒子在0.1 C时的初始放电容量为82 mAh g-1，经过25个循环后恢复至0.1 C时，其容量保持率为83%。

图1.电纺PAA/LiOH/Co(OH)2和PAA/LiOH/Co(OH)2/TiO2纳米纤维的TGA曲线

图2.a，b在煅烧之前；c，d在400℃下煅烧5h后；e，f在700℃下煅烧8h后的PAA/LiOH/Co(OH)2纳米纤维的SEM照片

图3.在400℃和700℃下获得的LiCoO2纳米纤维的XRD图

图4.a煅烧前PAA/LiOH/Co(OH)2/TiO2纳米纤维，b在400℃下煅烧5h的LiCoO2/TiO2纳米纤维，c 在700℃下煅烧8h的Li2CoTi3O8/TiO2的SEM显微照片

图5.在400℃下获得的LiCoO2/TiO2纳米纤维和在700℃下获得的Li2CoTi3O8/TiO2纳米纤维的XRD图

图6.a Li/LiCoO2纽扣电池的倍率性能（LiCoO2纳米纤维在400℃和700℃的条件下制备，Li:Co摩尔比为1:1）。b Li/LiCoO2纽扣电池的扫描伏安图，扫描速率为0.1 mV/s。c Li/LiCoO2纽扣电池的充放电曲线

图7.Li/LiCoO2纽扣电池的速率性能（LiCoO2纳米纤维在700℃的条件下制备，Li:Co摩尔比为2:1）

图8.a Li/Li2CoTi3O8/TiO2纽扣电池的速率性能和b循环伏安图（Li2CoTi3O8/TiO2纳米颗粒在700℃下制备，Li:Co摩尔比为1:1）