三维SnO2/C/rGO复合纤维膜电极制备及储锂性能

三维(3D)纳米纤维复合膜电极结构设计,避免了电极片制备过程中导电剂、黏结剂的添加,增强了电解液的浸润能力,对改善锂离子电池容量及倍率性能具有重要的价值和意义.采用同步静电纺丝和静电喷雾技术,结合氩气煅烧技术,制备了3D网络结构SnO2/C/rGO复合纤维薄膜电极.这种由一维(1D)SnO2/C纳米线组合二维(2D)石墨片构成3D纳米复合纤维薄膜电极,一方面通过碳纤维连续包覆SnO2颗粒,有利于缓解SnO2充放电过程中剧烈的体积变化,增强其稳定性;另一方面通过碳纤维与二维石墨烯复合构成3D网络结构,有利于改善纤维膜电极的导电性,进而提高其倍率性能.研究表明,制备的SnO2/C/rGO复合纤维膜电极展示了其优良的放电容量、倍率性能及循环稳定性.于电流密度为0.4、0.8、1.6、2.4和4A·g^-1时,10次循环后放电容量分别达到797、659、626、534和468mAh·g^-1,且当电流密度回落至0.4A·g^-1时放电容量可恢复到709mAh·g^-1;4A·g^-1充放电540次电极容量仍可达457mAh·g^-1,库伦效率接近100%.