DOI: 10.1016/j.electacta.2022.140400

利用喷雾热解制备的纳米结构LiCoPO4微粒，通过静电纺丝和两步热处理成功合成了LiCoPO4/C纳米复合纤维垫。研究了预氧化温度对合成材料物理性能的影响。纤维垫（碳含量为7wt%）在425℃下预氧化，随后在N2气氛中于700℃下退火，较小的LiCoPO4纳米颗粒团聚体均匀地结合在几百纳米的碳纤维中。该纤维垫具有338m2/g的高比表面积和0.71cm3/g的大中孔体积，可直接用作锂电池的无粘合剂自支撑电极和集流体。该电池在0.1C时的初始放电容量为115mAh/g。进一步研究了SiO2涂层对LiCoPO4/C纳米复合纤维垫电化学性能的影响。研究结果显示，2wt%SiO2涂覆LiCoPO4/C（15wt.%）纳米复合纤维垫表现出比无涂层纤维垫更优的容量保持率，0.05C时的初始放电容量为126mAh/g，1C时的对应值为100mAh/g。

图1.LCP/C-NFM、SiO2涂覆LCP/C-NFM和SiO2涂覆LCP/（C+AB）-NFM的合成流程图。

图2.样品在不同温度下预氧化，然后在N2气氛中于700℃下退火的XRD图谱。

图3.不同碳含量的LCP/C-NFMs的SEM照片。插图：相应样品的高倍SEM图像。

图4.不同碳含量的LCP/C-NFMs的拉曼光谱。

图5.LCP/C（7wt%）-NFM的Co2p（a）和C1s（b）XPS光谱。

图6.LCP/C（7wt%）-NFM的FE-SEM图像和EDS元素映射（a），以及TEM图像（b）。

图7.不同碳含量的LCP/C-NFMs在0.1C下的电位曲线（a）和高达30个循环的循环性能（b）。

图8.LCP/C（7wt%）-NFM和LCP/AB涂覆铝箔的初始CV曲线（a）和循环前的奈奎斯特图（b）。

图9.不同含量SiO2涂覆LCP/C（7wt%）-NFM的拉曼光谱。

图10.2wt%SiO2涂覆LCP/C-NFM的TEM图像和对应区域的EDS光谱。

图11.不同含量SiO2涂覆LCP/C-NFMs在0.1C下进行100次循环的容量保持率。

图12.SiO2涂覆LCP/（C+AB）-NFM、裸LCP/（C+AB）-NFM和LCP/AB涂覆铝箔在不同电流密度下的初始充放电电位曲线（a）以及循环性能（b）。

图13.SiO2涂覆LCP/（C+AB）-NFM和裸LCP/（C+AB）-NFM在0.1C下循环10次后的P2p（a）和F1s（b）XPS光谱。