DOI: 10.1016/j.ijhydene.2022.03.179

在这项工作中，研究者通过简便的静电纺丝方法，以及随后在空气中对前驱体进行煅烧转化，设计并制备了多孔NiO/C纳米纤维（NFs）。NiO/C复合材料呈网状结构，由许多平均直径约为200nm的缠结NFs组成。电化学测量表明，多孔NiO/C NFs具有电池型电极材料的电化学特性，在1A/g下具有高达461.26C/g的比容量和优异的倍率性能，在10A/g下的容量保持率为82.7%。杂化超级电容器（NiO/C NFs//AC HSC）以NiO/C NFs为正极，活性炭（AC）为负极，在816.36W/kg功率密度下的能量密度为31.82Wh/kg，在5A/g下循环5000次后仍具有出色的循环稳定性，容量保持率为90.9%。这种简单的合成方法可以扩展到其他基于过渡金属氧化物（TMOs）的NFs的制备，以进一步应用于高性能电化学储能装置，如杂化超级电容器、电池等。

图1.所得NiO/C NFs的XRD图谱。

图2.（a,b）NFs基前驱体和（c,d）NiO/C NFs在不同放大倍率下的SEM照片。

图3.（a）NiO/C NFs的TEM图像，（b）NiO/C NFs的SAED图谱，（c）HRTEM图像，（d,e）（c）中白框区域的放大HRTEM图像。

图4.（a）NiO/C NFs的XPS光谱，以及（b）C1s、（c）Ni2p和（d）O1s对应的高分辨率XPS光谱。

图5.（a）NiO/C NFs的N2吸附-解吸等温线和（b）相关孔径分布。

图6.（a）NiO/C NFs在5-50mV/s扫描速率下的CV曲线，（b）在1-10A/g电流密度下的GCD曲线，（c）比容量与电流密度的关系柱状图，以及（d）NiO/C NFs的EIS图。插图包含拟合等效电路和放大的EIS图。

图7.（a）NiO/CNFs阳极峰值电流随扫描速率平方根的变化，（b）扫描速率为5mV/s时的电容拟合曲线和实验CV曲线，以及（c）关于不同扫描速率下表面控制（红色）和扩散控制（蓝色）贡献率的直方图。

图8.NiO/C NFs//AC HSC在不同电压窗口下的电化学测量结果：（a）10mV/s下的CV曲线，（b）1A/g下的GCD曲线，（c）比容量与电压窗口的关系，以及（d）能量密度与电压窗口的关系。（c）和（d）中的电流密度为1A/g。

图9.（a）NiO/C NFs//AC HSC在不同扫描速率下的CV曲线，（b）HSC器件在不同电流密度下的GCD曲线，（c）NiO/C NFs//AC HSC比容量与电流密度的关系直方图，以及（d）HSC器件在5A/g下进行5000次循环的倍率性能和库仑效率。插图显示了最终的10条GCD曲线。

图10.关于NiO/C NFs//AC HSC和其他一些先前报道的NiO相关HSCs的Ragone图。