DOI:10.1016/j.jpowsour.2020.228551

混合锂离子电容器（LICs）是一种具有高能量和功率密度的新型电化学储能装置。在这项工作中，通过简单的静电纺丝法以磷酸氢二钠为磷源，制备了磷掺杂TiO2/磷掺杂碳纳米纤维（PTO/PCNFs）。与通过水热法、溶胶-凝胶法或在磷气氛下煅烧处理制得的PTO不同。磷均匀分布在PTO/PC NFs中，PTO纳米颗粒嵌入PC中，这提高了TiO2的电导率、结构稳定性和Li+离子扩散。结果，PTO/PC NFs阳极显示出329和150 mA h g-1（0.1和2 A g-1）的高容量、长寿命（在1 A g-1下的1000次循环后为201 mA h g-1，在5 A g-1下的1000次循环后达到69 mA h g-1），以及出色的伪电容（87％，2 mV s-1）。此外，组装有PTO/PC NFs阳极和交流阴极的LICs在电流密度为0.1 A g-1时显示出35 F g-1的出色容量，在功率密度为250 W kg-1时具有72 Wh kg-1的高能量密度，此外还显示出较好的循环稳定性（54％，10000次循环，1 A g-1）。这表明PTO/PC NFs是一种潜在的高性能LICs阳极材料。

图1.（a，b）TiO2，（c，d）TiO2/C和（e，f）PTO/PC的SEM图像，（g，h）PTO/PC的TEM图像和（i）PTO/PC的Ti、O、C和P元素图。

图2.（a，b）TiO2、TiO2/C和PTO/PC NFs的XRD谱图和TGA曲线，PTO/PC NFs的高分辨率XPS光谱：（c）Ti 2p，（d）O 1s，（e）C 1s和（f）P 2p。

图3.所制备电极的电化学性能：（a）在不同电流密度下从0.01至3 V的倍率性能；（b）最初的三个充电和放电曲线；（c）在电流密度为1 A g-1下的1000次循环和（d）在5 A g-1的电流密度下，PTO/PC电极的1000次循环和库伦效率。

图4.PTO/PC电极的动力学分析：（a）从0.01至3 V的初始三个CV循环，扫描速度为0.1 mV s-1，（b）在0.1、0.2、0.5、0.8、1.0、1.5和2.0 mV s-1的不同扫描速率下的CV曲线，（c）log（i）〜log（v）图，（d）在2 mV s-1的扫描速率下CV曲线的电容贡献（橙色区域），（e）不同扫描速率下电容贡献的比例，以及（f）TiO2、TiO2/C和PTO/PC电极的EIS数据。（要解释此图例中对颜色的引用，请参阅本文的网络版本。）

图5.（a）AC//PTO/PC LIC的结构示意图，（b）在2、5、10和20 mV s-1的不同速率下，从1至4 V的CV曲线，（c）在不同电流密度下的GCD曲线，（d）这项工作和其他先前报道的LICs的Ragone图，以及（e）在1 A g-1的电流密度下，经过10000次循环的GCD测试，典型的GCD循环曲线（插图）和LIC图案，其中18个红色LED灯由充电至4 V的LIC点亮。（要解释此图例中对颜色的引用，请参阅本文的网络版本。）