DOI:10.1016/j.apsusc.2020.148388

采用静电纺丝和随后的退火工艺制备了Na掺杂Li2TiSiO5/C（Li2-xNaxTiSiO5/C）纳米纤维，并优化了其掺杂量。结果表明，适量的Na掺杂可以显著改善Li2TiSiO5/C的电化学性能。Li1.75Na0.25TiSiO5/C纳米纤维表现出最佳的电化学性能，在0.5和1 A g-1时分别达到333.8（在500次循环后）和329.6 mAh g-1（在1000次循环后）。即使在5 A g-1下经过1500次循环后，Li1.75Na0.25TiSiO5/C纳米纤维仍可提供222.2 mAh g-1的比容量以及优异的循环性能。其出色的电化学性能可归因于钠的合理引入、完整的碳涂层和独特的一维结构。该综合策略有利于促进Li2TiSiO5成为下一代市售锂离子电池。

图1.（a）Li2TiSiO5/C（误差参数：Rwp：3.62％，Rp：2.18％）和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C（Rwp：1.47％，Rp：0.62％）XRD图谱的Rietveld细化结果；（c）Li2TiSiO5/C NFs和Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的XPS全扫描光谱；（d）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs中Na 1s的XPS高分辨率光谱。

图2.（a）Li2TiSiO5/C NFs和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的SEM图像；（c）Li2TiSiO5/C和Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的拉曼光谱和（d）N2吸附/解吸等温线。

图3.（a）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs的TEM图像，（b）HRTEM图像和（c）元素映射图像。

图4.（a）Li2TiSiO5/C和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs在0.5 A g-1下进行不同循环的充电/放电图；（c）Li2TiSiO5/C和Li1.75Na0.25TiSiO5/C纳米纤维的倍率性能；（d）Li1.75Na0.25TiSiO5/C纳米纤维在1 A g-1和5 A g-1下的长期循环性能。

图5.（a）Li2TiSiO5/C NFs和（b）Li1.75Na0.25TiSiO5/C NFs前四个循环（0.1 mV s-1，0.01-3.0V）的循环伏安图（CVs）；（c）L2-xNxTSO-C NFs的奈奎斯特图（其中x=0、0.25、0.375），以及（d）低频时Z0和ω-1/2之间的线性关系图。