新疆大学嵌入煤基碳纳米纤维中超细MoO3

本文要点：

通过电纺丝技术和后退火技术成功地制备了嵌入煤基碳纳米纤维中的超细MoO3

成果简介

三氧化钼（MoO3）具有独特的层状纳米结构和高容量，目前正作为锂离子阳极材料研究之一。但是，MoO3的电极反应动力学缓慢且体积膨胀大，在循环过程中导致严重的容量衰减。本文，通过电纺丝制备了固定在煤基碳纤维中以形成纳米复合材料（MoO3/CCNFs）的超细MoO3均匀嵌入煤基碳纳米纤维中的超细MoO3纳米颗粒（1-3nm）的独特结构，显示出Li+扩散距离短、反应动力学快和体积膨胀减小的优点。MoO3的比表面积和孔体积煤碳化过程中释放出的小分子气体引起了/CCNFs的增加，这可以为电解质离子提供更有益的传输途径，并缓解锂引起的体积应力。

图文导读

图1。MoO3/CCNFs的合成过程示意图

图2。MoO3/CNFs（a），0.3-MoO3/CCNFs（b），0.5-MoO3/CCNFs（c）和0.7-MoO3/CCNFs（d）得SEM图像。0.5-MoO3/CCNFs（e和f）的TEM和HRTEM图像。Mo，C和O的EDS谱图（g）

图3。具有不同前体含量的MoO3/CCNFs的XRD图谱（a），拉曼光谱（b），FT-IR谱图（c）和TGA图谱（d）。

图4。2吸附-脱附等温线

图5。0.5-MoO3/CCNFs的CV曲线（a）。放电曲线为0.5-MoO3/CCNFs（b）。不同前驱体含量的MoO3/CCNFs在0.5Ag-1电流密度下的循环性能比较。（C）。不同前体含量的MoO3/CCNFs复合材料的速率性能（d）。在0.5Ag-1（e）的电流密度下，0.5-MoO3/CCNFs的长循环性能和库伦效率。

图7。与之前研究的MoO3/C电极的比容量比较

小结

总之，通过电纺丝技术和后退火技术成功地制备了嵌入煤基碳纳米纤维中的超细MoO3。相对较高的比表面积和孔体积可为电解质离子提供更有益的传输途径，并为Li+插入提供体积膨胀空间。用强酸处理过的煤具有丰富的含氧官能团，可以有效地固定金属钼离子，从而减少MoO3纳米颗粒的团聚。MoO3超细纳米颗粒大大缩短了锂离子的扩散距离，促进了电极反应动力学。作为协同结果，获得的MoO3/CCNFs复合材料具有出色的锂存储性能，高容量，稳定的循环性能和优异的倍率性能。可以说，具有优异的电化学性能的MoO3/CCNFs复合材料有望在未来的LIB中应用。

文献：

UltrafineMoO3anchoredincoal-basedcarbonnanofiberasanodeforadvancedlithium-ionbatteries