碳包覆纳米SnO2中空纤维的制备及电容性能.pdf

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1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao)2220ActaP．一Chim．Sin．2015，31(11)，2220—2228November[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201510131www．whxb．pku．edu．cn碳包覆纳米SnO2中空纤维的制备及电容性能韩笑梅吴艳波，赵恒彦毕军魏斌斌(大连交通大学材料科学与工程学院，辽宁大连116028；大连交通大学环境与化学工程学院，辽宁大连116028)摘要：采用同轴静电纺丝法制备了碳包覆纳米SnO中空纤维超级电容器电极材料．利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微

2、镜(TEM)gl比表面积分析仪(BET)对材料进行表征．结果表明，纤维呈现中空形貌，平均直径为1pro；SnO颗粒均匀分布于碳壳结构中，平均粒径为3—15nm．材料的比表面积为565m．g～．在三电极体系中，当电流密度为0．25A·g时。电极材料的比容量达397．5F·g：在1．0A．g电流密度下，充放电循环3000次后比容量仍保持为初始值的88％．在对称型双电极体系中，电流密度为0．25A．g-1时，电极材料的比容量达162．0F·g～，在1．0A·g电流密度下，充放电循环3000次后比容量仍保持为初始值的84％．关键词：同轴静电纺丝：碳包覆纳米SnO；中空结构；超级电容器中图分类号

3、：0646PreparationandSupercapacitorPropertiesofCarbon·CoatedSnO2HollowFibersHANXiao．Mei’WUYan．Bo’ZHAOHeng—YanBIJunWEIBin—Bin(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,DalianJiaotongUniversity,Dalian116028，LiaoningProvince,P．R．China；。CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering,DalianJiaotongUniversi

4、ty,Dalian116028,LiaoningProvince,R．China)Abstract：Anewcarbon．coatedSnO，hollowfiberwassuccessfullypreparedbycoaxiaIelectrospinning，anditssupercapacitorpropertieswerewelIstudied．TheSUfacemorphologyandstructurewereexaminedusingX—raydiffraction(XRD)，Ramanspectroscopy，scanningelectronmicroscopy(SEM)，

5、transmissionelectronmicroscopy(TEM)，andtheBrunauer．Emmett—Teller(BET)method．Theresultsshowedhollowfibersofaveragediameter1Umandcarbon．coatedSnO2particlesofaveragesize3-15nmuniformlydistributedonthefibershel1．Thesurfaceareawas565m‘·g_。，Jnathree-electrodesystem．theelectrodeachievedarespectablespec

6、ificcapacitanceof397．5F·g～at0．25A·g一．andthecapacitanceretainedratiowasstill88％oftheinitiaIvalueafter3000cyclesat1．0A·g_。．1nthecaseofasymmetricaltwo—electrodesystem，theelectrodeachievedaspecificcapacitanceof162．0F·g—at0．25A·g-currentdensity．andthecapacitanceretainedratiowas84％oftheinitiaIvalueaft

7、er3000cyclesat1．0A·g_。．KeyWords：Coaxialelectrospinning；Carbon-coatednano—SnO2；Hollowstructure；Supercapacitor1引言置具有较高的功率密度、快速的充放电性能和较超级电容器作为一种新型的绿色环保储能装长的循环寿命等优点．提高超级电容器性能的关Received：April27，2015；Revised：October12，2015：Publish