DOI:10.1016/j.jpowsour.2020.228098

通过静电纺丝、热解、活化、酸处理等方法制备了部分石墨化的分层多孔碳纳米纤维。所制备的纳米碳纤维具有较高的石墨化度、高比表面积和较大的孔体积以及分层多孔结构等结构特征，这些改善的结构特征的协同作用使其具有优异的电化学性能。当用于超级电容器时，10,000个循环后所获得的样品在0.5 A g-1时可提供287 F g-1的高比电容，在100 A g-1时可提供196 F g-1的高倍率电容，以及当电流为5 A g-1时具有95.4%的高容量保持率。当用作锂离子电池的负极时，在1100个循环期间，所制备的电极在0.1 A g-1下显示出高达1495 mAh g-1的可逆容量、优异的循环稳定性以及在10 A g-1下显示出391 mAh g-1的出色高倍率容量。这些值证明了部分石墨化分层多孔碳纳米纤维作为超级电容器和锂离子电池中的双功能电极的优异性能。

图1.（a）MgO/Ni/CNF和MNP-CNF的XRD图，（b）拉曼光谱，（c）氮气吸附-解吸等温线，（d）基于MNP-CNF、MP-CNF和P-CNF的BJH模型的孔径分布。

图2.（a）MgO/Ni/MNP-CNF的TEM、HRTEM和SAED图，（b）和（c）MNP-CNF的TEM图，（d）MNP-CNF的HRTEM和SAED图。

图3.（a）MNP-CNF在不同扫描速率下的循环伏安曲线。（b）不同电流密度下MNP-CNF的恒电流充放电曲线。（c）MNP-CNF、MP-CNF和P-CNF的比电容随电流密度的变化。（d）在电流密度为5 A g-1时MNP-CNF的循环性能，插图显示了第1和第10000次循环的恒电流充放电曲线。

图4.MNP-CNF、MP-CNF和P-CNF电极在6 M KOH中的奈奎斯特图。插图显示了高频区域的放大部分。

图5.MNP-CNF的电化学性能：（a）扫描速率为0.1 mV s-1的循环伏安曲线，（b）0.1 A g-1时的恒电流充放电曲线，（c）和（d）分别为0.1 A g-1和10 A g-1下的循环性能。（e）不同速率下的循环容量，以及（f）MNP-CNF、MP-CNF和P-CNF的奈奎斯特图。