DOI: 10.1021/acsaem.1c02728

在本研究中，将由聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）和聚环氧乙烷制成的导电复合粘合剂用于自支撑电纺负极，并在该电极上负载大量TiO2用于锂离子电池（LIBs）。这是截至目前为止首次使用这种增强电池性能的导电粘合剂聚合物。为了证明这些PEDOT:PSS粘合剂基电极的优越性，还通过静电纺丝制备了聚偏氟乙烯基纤维负极。对静电纺丝条件进行了深入研究和优化，以获得一个坚固的全覆盖纤维网络。所进行的电化学表征表明，PEDOT:PSS具有电化学活性，在0.2C下的重量容量增加至约302mAh/g。经过100次循环后，基于PEDOT:PSS的负极显示出稳定的循环性能，与商用钛酸盐基电极相当。电极的出色性能可归因于改进的二氧化钛负载以及导电的高度多孔网络，这有助于电荷转移动力学。这项研究表明，PEDOT:PSS作为LIBs中其他活性材料的导电粘合剂以及自支撑电极具有降低电阻和提高比容量的潜力。

图1.（a,c）分别为优化的PD/CB/TiO2和PV/CB/TiO2的SEM显微照片。（b,d）（a,c）的高倍放大。

图2.优化的（a）PD/CB/TiO2和（b）PV/CB/TiO2纤维的TEM图像。

图3.PV/CB/TiO2和PD/CB/TiO2与TiO2的XRD谱比较。

图4.（a,c）PD/CB/TiO2和PV/CB/TiO2与初始材料的FTIR谱比较。（b,d）PD/CB/TiO2和PV/CB/TiO2与原始材料的拉曼光谱比较。

图5.（a）PD/CB/TiO2和（b）PV/CB/TiO2在1.0-3.0V电位窗口（vs.Li/Li+）内于0.10mV/s扫描速率下进行第1次和第10次循环的CV。在PV基电极上进行类似的表征（图5b）。

图6.（a）PD/CB/TiO2和（b）PV/CB/TiO2在0.2C下的恒电流充放电曲线以及（c）PD/CB/TiO2和（d）PV/CB/TiO2的循环性能。

图7.PD/CB/TiO2的倍率性能（填充和未填充的圆圈分别显示放电和充电容量）。

图8.溶液和电荷转移的模拟等效电路及相关值：（a）PV/CB/TiO2和（b）PD/CB/TiO2。

图9.使用各种导电聚合物制造的电纺基质的重量容量。