DOI:10.1088/1361-6528/abbb4d

鉴于钾资源丰富且成本低廉，钾离子电池（KIBs）逐渐成为大规模能量存储和转换系统中锂离子电池的替代品。然而，由于缺乏适用于大K+的可逆调节负极，限制了KIBs的应用。在本研究中，通过可扩展且简易的静电纺丝法制备了多孔Sb-石墨烯-碳（Sb-G-C）纳米纤维。作为一种尝试，将由纳米纤维编织的柔性垫作为KIBs的无粘合剂负极材料，其具有较好的循环寿命（在100 mA g-1下循环100次后为204.95 mAh g-1），以及出色的倍率性能（在1 A g-1时为120.83 mAh g-1）。Sb-G-C负极的优异性能可归因于分散的石墨烯，其增强了对体积变化的耐受性，并促进了电子传输，从而显示出良好的循环性能和倍率性能。此外，由Sb-G-C一维多孔纳米结构产生的非本征假电容也提高了K+的存储容量。上述结果为未来高性能KIBs的相关研究铺平了道路。

图1.（a）Sb-C和（b）Sb-G-C的SEM图像（插图：展示柔性的数字照片），（c）Sb-G-C的TEM和（d）HRTEM图像。

图2.（a）XRD图，（b）Sb 3d的XPS结果，（c）在空气中从40℃到800℃的TG分析（插图：燃烧产物的XRD图），以及（d）Sb-G-C的氮气吸附/解吸等温线（插图：孔径分布）。

图3.（a）Sb-C和Sb-G-C纳米纤维的拉曼光谱，以及（b）电导率测试。

图4.（a）Sb-G-C在0.1 mV s-1下的CV曲线和（b）在100 mA g-1下的恒电流充电/放电曲线；（c）Sb-C和Sb-G-C电极的循环性能，以及（d）倍率容量。

图5.Sb-G-C电极经过200次循环后的SEM图像。

图6.Sb-G-C纳米纤维的混合K+储存机理示意图。

图7.（a）不同石墨烯浓度的Sb-G-C复合材料100个循环后的放电容量和（b）倍率性能的电化学性能比较。