DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.162261

在本研究中，通过简单的静电纺丝方法制备了具有优异储锂性能的荆棘状NaVMoO6/C纳米纤维。平均尺寸为84nm的NaVMoO6纳米颗粒以77.2wt%的负载量均匀嵌入碳纳米纤维中。所得纳米复合材料的独特结构具有很大的优势，如增强了表面积与体积比、缩短了离子传输长度以及增强了沿纵向的电子传输。作为一种新型锂离子电池（LIBs）负极材料，NaVMoO6/C复合材料在电流密度为0.1和1A/g时的稳定容量分别为1013和682 mA h g-1。此外，通过非原位X射线衍射和X射线光电子能谱仔细研究了首次放电过程中的结构演化机制。研究发现，NaVMoO6晶体在放电至2.2V时，嵌入少量当量Li+后开始发生变化。随着Li+离子的不断嵌入，电极的主要晶型为V2O5，电位约为2.0V。在低电位下（≈1.2V vs.Li/Li+），形成的V2O5转化为LiVO2。此外，由于碳纳米纤维的限制作用，NaVMoO6颗粒的体积膨胀得到缓解。因此，NaVMoO6/C纳米纤维即使在高倍率下也具有很高的可逆容量。

图1.NaVMoO6/C纳米纤维的制备过程示意图。

图2.NaVMoO6/C纳米纤维的XRD图（a）和TGA曲线（b）。

图3.NaVMoO6/C纳米纤维在300℃下进行过氧化（a）以及在600℃氩气气氛中烧结后的SEM图像（b）；插图显示了纤维的直径分布。NaVMoO6/C纳米纤维的SEM图像（c）；单根NaVMoO6/C纳米纤维的TEM图像（d）和相应的HRTEM图像（e）；插图显示了单个NaVMoO6颗粒的TEM图像。HAADF-STEM图像（f）以及Na（g）、V（h）、Mo（i）、O（j）和C（k）的元素映射。

图4.NaVMoO6/C纳米纤维在0.1A/g下的恒电流充放电曲线（a）和倍率性能（b）；NaVMoO6/C纳米纤维在0.1和1A/g下循环500次的循环性能和库仑效率（c）；NaVMoO6/C电极在0.1mV/s扫描速率下的CV曲线，电压为3.0-0.01V（vs.Li/Li+）（d）。

图5.循环前纯NaVMoO6和NaVMoO6/C电极以及放电至0.7和0.01V后NaVMoO6/C电极的EIS谱（a）；NaVMoO6/C电极在初始放电过程中不同锂化阶段的XRD图谱（b）。

图6.原始NaVMoO6/C纳米纤维（a-c）、在1.0V下获得的锂化电极（d-f）以及在0.01V下获得的完全锂化电极（g-i）的Na1s、V2p和Mo3d XPS光谱。