DOI: 10.1021/acsaem.1c03854

在这项研究中，通过静电纺丝合成了作为柔性负极材料的V2O3@碳纳米纤维。1000次循环后，电极在1000mA/g时显示出495mAh/g的比放电容量。令人惊讶的是，由V2O3@碳纳米纤维制成的电极在5000mA/g时的比容量为336mAh/g。即使经过10,000次循环，其仍显示出290mAh/g的比放电容量，这表明该电极具有突出的容量优势和较长的循环寿命。其优异的电化学性能可归因于海胆状V2O3的大比表面积和丰富的活性位点。V2O3和碳纳米纤维的结合形成了一个完整的导电网络，提高了样品的导电性，减少了Li+的扩散路径，缓解了Li+嵌入/脱嵌过程中的体积变化。这些结果不仅证明了本研究制备的柔性V2O3@碳纳米纤维作为LIBs负极具有广泛的应用前景，而且为制备用于储能系统的其他先进柔性电极材料提供了新的加工策略。

图1.（a）V2O3@CNFs的合成过程示意图。（b）样品的XRD图谱。（c）样品的TG曲线。（d,e）C和V的高分辨率XPS光谱。（f）样品的拉曼光谱。（g）V2O3@CNFs-1电极的拉曼光谱放大图。

图2.（a,b）V2O3@CNFs-1电极的FE-SEM图像。（c-f）V2O3@CNFs-1的HRTEM图像和SEAD图谱（插图）。（g-k）V2O3@CNFs-1电极的相应EDX元素映射。

图3.LIBs电极的电化学性能。（a）V2O3@CNFs-1电极在0.1mV/s时的CV曲线。（b）V2O3@CNFs-1电极在100mA/g时的恒电流充电/放电曲线。（c,d）电极在100和1000mA/g时的循环性能。（e）V2O3@CNFs-1电极在不同电流密度下的恒电流充放电曲线。（f）不同电流密度下的额定容量。（g）V2O3@CNFs-1电极在5000mA/g下的长循环寿命。（h）V2O3@CNFs和报道的V2O3负极的性能比较。

图4.（a）V2O3@CNFs-1电极在0.1-1.0mV/s的不同扫描速率下的CV曲线。（b）阴极峰的log（i）-log（v）曲线。（c,d）表面电容与扩散控制电容之间的贡献比。（e,f）电极的奈奎斯特图。

图5.（a）纯V2O3和（b）V2O3@CNFs的自旋极化DOS曲线。由灰色虚线表示的费米能级设置为零。（c）V2O3的结构以及用于模拟的V2O3@CNFs模型。

图6.（a-d）软包电池不同折叠状态下的LED照明照片。（e,f）180°折叠500次后拆解的软包电池照片。