Nano Energy：纤维碳骨架包覆Li2TiSiO5完成疾速稳健的锂存储

锂离子电池以其高能量密度和精良的轮回稳健性成为市场上的首选技能。然而，为了餍足新兴应用的需求，功率密度必要在很大水平上举行革新，此中一个有用办理方案是用活性炭和MXenes等电容性质料构建新型锂离子电容器(LICs)，代替锂离子电池的正极。然而，这种离子吸附正极的发达进展对新型负极质料提出越来越高的要求，使其具有快速存储锂离子本领、降服不屈衡反响动力学、充实使用两电极的双重精良特性。锂离子电容器（LIC）因为其与电池相比具有加强的功率密度和对电双层电容器的优秀能量密度而成为有远景的能量存储装置。然而，在LIC中遍及利用石墨阳极导致固有题目，比方反响动力学缓慢和树枝状Li镀题目，而基于Li4Ti5O12的电极体现出低储能容量和过高的插入电位。

克日，香港中文大学张立团队等人在国际闻名期刊Nano Energy上颁发标题为“In-Situ Encapsulation of Pseudocapacitive Li2TiSiO5 Nanoparticles into Fibrous Carbon Framework for Ultrafast and Stable Lithium Storage”的文章。在该研究中，作者起首采纳电纺丝法制备了先驱体纳米纤维膜，固化的纳米纤维匀称漫衍。在随后的热解历程中，PVP被碳化成相互毗连的3D碳骨架，而且纳米纤维形貌得到了很好的连结。同时，将匀称漫衍的Li、Ti、Si先驱体转化为小的LTSO纳米颗粒，原位匀称地包覆在碳纳米纤维中得到Li2TiSiO5/纳米碳纤维（LTSO/C）。具有奇特3D互连纳米布局的LTSO/C电极体现出高速率举动（即50％容量连结率为0.1至10 A g^-1），得当的Li⁺插入电位（0.1-1 V vs. Li）/Li⁺），高添补密度1.93g cm^-3（与石墨高度相称，比Li4Ti5O12大）。别的，对反响动力学的阐发评释，这种高速性能可归因于合成的LTSO/C电极的赝电容电荷存储机制。采纳LTSO/C负极取代石墨和Li4Ti5O12组装的新型LIC孕育发生4.2V的高事情电压和大的能量密度和功率密度。是以，该研究所提出的质料和纳米布局的设计对付构建快速和稳健的能量存储装置的具有很大的参考代价。

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