DOI: 10.1016/j.synthmet.2021.116706

为超级电容器（包括大电容器）制备合适的电极对于当前储能器件需求的增长具有重要意义。在本研究中，将金属纳米粒子注入由静电纺丝法合成的电纺碳纳米纤维（ECNF）中，随后进行热处理，并评估其用作超级电容器电极的性能。通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）和循环伏安法对电极进行表征。结果表明，金属/ECNF样品具有纤维形态、多孔结构以及分散的金属纳米粒子，且比表面积较高。研究了嵌入各种过渡金属（如Co，Ni和Cu）对ECNF电化学性能的影响。将铜掺入ECNF可获得最高的比电容。在5 mV s-1的扫描速率下，Cu/ECNF样品的比电容为332 F g-1，而ECNF样品的比电容为4 F g-1。

图1.不同放大倍率下原始ECNF的FESEM图像。

图2.不同放大倍率下（a-c）Co/ECNF，（d-f）Cu/ECNF和（g-i）Ni/ECNF样品的FESEM图像。

图3.Cu/ECNF样品的TEM图像。

图4.Co/ECNF、Ni/ECNF和Cu/ECNF样品的XRD图谱。

图5.ECNF、Co/ECNF、Ni/ECNF和Cu/ECNF样品的拉曼光谱。

图6.ECNF样品在不同扫描速率下的CV曲线。

图7.ECNF、Ni/ECNF-1、Ni/ECNF-2和Ni/ECNF-3样品在5 mV s-1扫描速率下的CV曲线。

图8.Ni/ECNF-1、Ni/ECNF-2和Ni/ECNF-3样品在电流密度为1 A g-1时的GCD曲线。

图9.ECNF、Co/ECNF和CoOxide/ECNF样品在5 mV s-1扫描速率下的CV曲线。

图10.Co/ECNF样品在1和3 A g-1电流密度下的GCD曲线。

图11.ECNF、Cu/ECNF和CuOxide/ECNF样品在5 mV s-1扫描速率下的CV曲线。