DOI:10.1016/j.cej.2020.126249

本研究通过简单的静电纺丝技术制备了三种柔性3D互连N掺杂碳纳米纤维（NCFs）、多纳米通道碳纳米纤维（NMCFs）和中空多纳米通道碳纳米纤维（NHMCFs）网络，然后采用简易的水热法，在碳纳米纤维表面（NHMCFs的内表面和外表面）垂直生长超薄的MoSe2纳米片。所制备的MoSe2复合材料无需任何添加剂即可直接用作LIBs的自支撑负极。此外，还详细研究了碳纳米纤维结构对LIBs的影响。碳纳米纤维的3D网络提供了一条连续的电子传输路径，并且NMCFs和NHMCFs中的多纳米通道结构可以缓解充放电过程中的体积变化。MoSe2纳米片均匀覆盖在NHMCFs的内外表面上，与NCFs/MoSe2和NMCFs/MoSe2电极相比，NHMCFs/MoSe2中MoSe2的负载量分别增加了21.25％和13.85％。NHMCFs坚固的中空多纳米通道结构不仅可以增加活性物质与电解质之间的接触面积，而且可以缩短Li+的扩散路径。在1 A g-1下的400次循环后，NHMCFs/MoSe2可提供586.7 mAh g-1的最高容量，分别为NCFs/MoSe2的3.54倍和NMCFs/MoSe2的2.49倍，该研究证实了NHMCFs是一种有希望的LIBs电极基质。

图1.（a，b）NCFs、（c，d）NMCFs和（e，f）NHMCFs的SEM图像。插图为横截面。

图2.（a，b）NCFs/MoSe2、（c，d）NMCFs/MoSe2和（e，f）NHMCFs/MoSe2的SEM图像。（a，c和e）的插图对应于柔性照片。（b，d和f）的插图为高倍率截面图像。

图3.（a和插图）NHMCFs/MoSe2的TEM图像，（b）HRTEM图像和（c-g）元素映射（C，N，Se和Mo）。

图4.（a）所有样品的XRD图谱和（b和插图）拉曼光谱。（c）NCFs/MoSe2、NMCFs/MoSe2和NHMCFs/MoSe2的N2吸附-解吸等温曲线和（d）孔径分布曲线。

图5.（a）NCFs/MoSe2、NMCFs/MoSe2和NHMCFs/MoSe2的光谱图。（b）NHMCFs/MoSe2的N 1s、（c）Se 3d和（d）Mo 3d高分辨率XPS光谱。

图6.（a）NHMCFs/MoSe2在0.1 mV s-1扫描速率下的CV曲线。（b）NHMCFs/MoSe2在1 A g-1电流密度下的放电/充电曲线。（c）在1 A g-1电流密度下NCFs/MoSe2、NMCFs/MoSe2和NHMCFs/MoSe2的循环性能，以及（d）在各种电流密度下的倍率性能。

图7.（a）NCFs/MoSe2、（b）NMCFs/MoSe2和（c）NHMCFs/MoSe2在不同扫描速率下的CV曲线。（d）阳极/阴极峰值电流（ip）和扫描速率平方根（v1/2）之间的线性关系。