DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c02302

含尖晶石AB2O4相的过渡金属氧化物被认为是锂离子电池（LIBs）的潜在负极材料，这归因于其较高的比容量、低成本和对环境无污染等优点，但锂化/脱锂后体积变化引起的粉碎问题极大地限制了它们的实际应用。为了克服这一问题，研究者采用简便的静电纺丝和随后的热处理成功设计并制备了由互连的MnCo2O4纳米颗粒组成的一维（1D）纳米管。作为LIBs的负极，所制备的一维MnCo2O4纳米管显示出优异的锂存储性能，具有高比容量（在500 mA g-1下经过320个循环仍可达到701.4 mA h g-1）和高倍率性能（在1 A g-1下为400.4 mA h g-1）。由相互连接的纳米粒子组装而成的独特1D中空管状纳米结构可以提供更丰富的活性位点，缩短锂的扩散长度，并减轻由体积变化引起的粉碎问题。

图1.（a）M/C/P纳米纤维前体和（b）MnCo2O4纳米管的SEM照片，插图分别显示了它们的放大图像。（c）两个交错的MnCo2O4纳米管的STEM图像。（d）MnCo2O4纳米管的TEM和（e）HRTEM图像。（f）一个MnCo2O4纳米管的HAADF图像。相关EDS图谱中（h）Co、（i）Mn和（j）O的元素分布。

图2.（a）M/C/P前体和MnCo2O4纳米管的TGA曲线。（b）MnCo2O4纳米管和在TGA分析（800℃）后获得的对应物的XRD图谱。（c）制备的MnCo2O4纳米管的拉曼光谱。（d）MnCo2O4纳米管的N2吸附等温线和孔径分布。

图3.（a）MnCo2O4纳米管的XPS全扫描光谱，（b）Mn 2p，（c）Co 2p和（d）O 1s XPS光谱。

图4.（a）MnCo2O4纳米管的前五个CV曲线，（b）放电-充电电压曲线，以及（c）MnCo2O4纳米管在500 mA g-1下的比容量，（d）MnCo2O4纳米管在100至2000 mA g-1范围内的五个电流密度下的倍率性能。（e）新鲜电池和CV测试后电池的奈奎斯特图（插图：等效电路）。

图5.（a）MnCo2O4电极在不同扫描速率下的CV曲线。（b）b值对应的log（i）-log（v）图。（c）在0.2 mV s-1下电容控制（黄色）和扩散控制（绿色）的比例。（d）MnCo2O4电极的伪电容/扩散贡献率。

图6.（a，b）带电的MnCo2O4纳米管的SEM图像。