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

引用本文: 韩笑梅, 吴艳波, 赵恒彦, 毕军, 魏斌斌. 碳包覆纳米SnO2中空纤维的制备及电容性能[J]. 物理化学学报, 2015, 31(11): 2220-2228. doi: 10.3866/PKU.WHXB201510131 shu
Citation:  HAN Xiao-Mei, WU Yan-Bo, ZHAO Heng-Yan, BI Jun, WEI Bin-Bin. Preparation and Supercapacitor Properties of Carbon-Coated SnO2 Hollow Fibers[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31(11): 2220-2228. doi: 10.3866/PKU.WHXB201510131 shu

碳包覆纳米SnO2中空纤维的制备及电容性能

    通讯作者: 吴艳波
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21076028) (21076028)

    国家级大学生创新创业训练计划项目(201410150016)资助 (201410150016)

摘要: 采用同轴静电纺丝法制备了碳包覆纳米SnO2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)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积分析仪(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1 μm; SnO2颗粒均匀分布于碳壳结构中, 平均粒径为3-15 nm. 材料的比表面积为565 m2·g-1. 在三电极体系中, 当电流密度为0.25 A·g-1时, 电极材料的比容量达397.5 F·g-1; 在1.0A·g-1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0.25 A·g-1时, 电极材料的比容量达162.0 F·g-1, 在1.0 A·g-1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%.

English

    1. [1]

      (1) Xing, L. L.; Cui, C. X.; Ma, C. H.; Xue, X. Y. Mater. Lett. 2011, 65 (14), 2104. doi: 10.1016/j.matlet.2011.04.093(1) Xing, L. L.; Cui, C. X.; Ma, C. H.; Xue, X. Y. Mater. Lett. 2011, 65 (14), 2104. doi: 10.1016/j.matlet.2011.04.093

    2. [2]

      (2) Li, W. Y.; Xu, K. B.; Song, G. S.; Zhou, X. Y.; Zou, R. J.; Yang, J. M.; Chen, Z. G.; Hu, J. Q. CrystEngComm. 2014, 16 (12), 2335. doi: 10.1039/c3ce42581a(2) Li, W. Y.; Xu, K. B.; Song, G. S.; Zhou, X. Y.; Zou, R. J.; Yang, J. M.; Chen, Z. G.; Hu, J. Q. CrystEngComm. 2014, 16 (12), 2335. doi: 10.1039/c3ce42581a

    3. [3]

      (3) Zeng, W. W.; Huang, K. L.; Yang, Y. P.; Liu, S. Q.; Liu, R. S. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24 (2), 263. [曾雯雯, 黄可龙, 杨幼平, 刘素琴, 刘人生. 物理化学学报, 2008, 24 (2), 263.] doi: 10.3866/pku.WHXB20080214(3) Zeng, W. W.; Huang, K. L.; Yang, Y. P.; Liu, S. Q.; Liu, R. S. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24 (2), 263. [曾雯雯, 黄可龙, 杨幼平, 刘素琴, 刘人生. 物理化学学报, 2008, 24 (2), 263.] doi: 10.3866/pku.WHXB20080214

    4. [4]

      (4) Tõ nurist, K.; Jä nes, A.; Thomberg, T.; Kurig, H.; Lust, E. J. Electrochem. Soc. 2009, 156 (4), A334.(4) Tõ nurist, K.; Jä nes, A.; Thomberg, T.; Kurig, H.; Lust, E. J. Electrochem. Soc. 2009, 156 (4), A334.

    5. [5]

      (5) Zhou, W. J.; Zhou, K.; Liu, X. J.; Hu, R. Z.; Liu, H.; Chen, S. W. J. Mater. Chem. A 2014, 2 (20), 7250. doi: 10.1039/c3ta15280d(5) Zhou, W. J.; Zhou, K.; Liu, X. J.; Hu, R. Z.; Liu, H.; Chen, S. W. J. Mater. Chem. A 2014, 2 (20), 7250. doi: 10.1039/c3ta15280d

    6. [6]

      (6) Wu, Y. B.; Bi, J.; Wei, B. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31 (2), 315. [吴艳波, 毕军, 魏斌斌. 物理化学学报, 2015, 31 (2), 315.] doi: 10.3866/pku.WHXB201412164(6) Wu, Y. B.; Bi, J.; Wei, B. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2015, 31 (2), 315. [吴艳波, 毕军, 魏斌斌. 物理化学学报, 2015, 31 (2), 315.] doi: 10.3866/pku.WHXB201412164

    7. [7]

      (7) Shi, Y.; Pan, L. J.; Liu, B. R.; Wang, Y. Q.; Cui, Y.; Bao, Z. N.; Yu, G. H. J. Mater. Chem. A 2014, 2 (17), 6086. doi: 10.1039/c4ta00484a(7) Shi, Y.; Pan, L. J.; Liu, B. R.; Wang, Y. Q.; Cui, Y.; Bao, Z. N.; Yu, G. H. J. Mater. Chem. A 2014, 2 (17), 6086. doi: 10.1039/c4ta00484a

    8. [8]

      (8) Hu, Y. Y.; Hu, Z. A.; Zhang, Y. J.; Lu, A. L.; Xu, H.; Zhang, Z. Y.; Yang, Y. Y.; Li, L.; Wu, H. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29 (2), 305. [胡英瑛, 胡中爱, 张亚军, 鲁爱莲, 徐欢, 张子瑜, 杨玉英, 李丽, 吴红英. 物理化学学报, 2013, 29 (2), 305.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201211201(8) Hu, Y. Y.; Hu, Z. A.; Zhang, Y. J.; Lu, A. L.; Xu, H.; Zhang, Z. Y.; Yang, Y. Y.; Li, L.; Wu, H. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29 (2), 305. [胡英瑛, 胡中爱, 张亚军, 鲁爱莲, 徐欢, 张子瑜, 杨玉英, 李丽, 吴红英. 物理化学学报, 2013, 29 (2), 305.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201211201

    9. [9]

      (9) Pendashteh, A.; Rahmanifar, M. S.; Kaner, R. B.; Mousavi, M. F. Chem. Commun. 2014, 50 (16), 1972. doi: 10.1039/c3cc48773c(9) Pendashteh, A.; Rahmanifar, M. S.; Kaner, R. B.; Mousavi, M. F. Chem. Commun. 2014, 50 (16), 1972. doi: 10.1039/c3cc48773c

    10. [10]

      (10) Nam, H. S.; Kim, K. M.; Kim, S. H.; Kim, C. B.; Wallace, G. G.; Ko, J. M. Polym. Bull. 2012, 68 (2), 553. doi: 10.1007/s00289-011-0650-5(10) Nam, H. S.; Kim, K. M.; Kim, S. H.; Kim, C. B.; Wallace, G. G.; Ko, J. M. Polym. Bull. 2012, 68 (2), 553. doi: 10.1007/s00289-011-0650-5

    11. [11]

      (11) Qian, Y.; Lu, S. B.; Gao, F. L. J. Mater. Sci. 2011, 46 (10), 3517. doi: 10.1007/s10853-011-5260-y(11) Qian, Y.; Lu, S. B.; Gao, F. L. J. Mater. Sci. 2011, 46 (10), 3517. doi: 10.1007/s10853-011-5260-y

    12. [12]

      (12) Yang, Z. H.; Xu, F. F.; Zhang, W. X.; Mei, Z. S.; Pei, B.; Zhu, X. J. Power Sources 2014, 246, 24. doi: 10.1016/j.jpowsour. 2013.07.057(12) Yang, Z. H.; Xu, F. F.; Zhang, W. X.; Mei, Z. S.; Pei, B.; Zhu, X. J. Power Sources 2014, 246, 24. doi: 10.1016/j.jpowsour. 2013.07.057

    13. [13]

      (13) Xie, L. J.; Li, K. X.; Sun, G. H.; Hu, Z, A.; Lv, C. X.; Wang, J. L.; Zhang, C. M. J. Solid StateElectr. 2013, 17 (1), 55.(13) Xie, L. J.; Li, K. X.; Sun, G. H.; Hu, Z, A.; Lv, C. X.; Wang, J. L.; Zhang, C. M. J. Solid StateElectr. 2013, 17 (1), 55.

    14. [14]

      (14) Ren, S. Z.; Wang, M.; Xu, M. L.; Yang, Y.; Jia, C. Y.; Hao, C. J. Solid State Electr. 2014, 18 (4), 909. doi: 10.1007/s10008-013-2332-8(14) Ren, S. Z.; Wang, M.; Xu, M. L.; Yang, Y.; Jia, C. Y.; Hao, C. J. Solid State Electr. 2014, 18 (4), 909. doi: 10.1007/s10008-013-2332-8

    15. [15]

      (15) Lu, P.; Xue, D. F. Mater. Focus 2012, 1 (2), 131. doi: 10.1166/mat.2012.1020(15) Lu, P.; Xue, D. F. Mater. Focus 2012, 1 (2), 131. doi: 10.1166/mat.2012.1020

    16. [16]

      (16) Hu, Z. A.; Xie, Y. L.; Wang, Y. X.; Mo, L. P.; Yang, Y. Y.; Zhang, Z. Y. Mater. Chem. Phys. 2009, 114 (2-3), 990. doi: 10.1016/j.matchemphys.2008.11.005(16) Hu, Z. A.; Xie, Y. L.; Wang, Y. X.; Mo, L. P.; Yang, Y. Y.; Zhang, Z. Y. Mater. Chem. Phys. 2009, 114 (2-3), 990. doi: 10.1016/j.matchemphys.2008.11.005

    17. [17]

      (17) Chang, J. K.; Lin, C. T.; Tsai, W. T. Electrochem. Commun. 2004, 6 (7), 666. doi: 10.1016/j.elecom.2004.04.020(17) Chang, J. K.; Lin, C. T.; Tsai, W. T. Electrochem. Commun. 2004, 6 (7), 666. doi: 10.1016/j.elecom.2004.04.020

    18. [18]

      (18) Su, Y. Z.; Li, S.; Wu, D. Q.; Zhang, F.; Liang, H. W.; Gao, P. F.; Cheng, C.; Feng, X. L. ACS Nano 2012, 6 (9), 8349. doi: 10.1021/nn303091t(18) Su, Y. Z.; Li, S.; Wu, D. Q.; Zhang, F.; Liang, H. W.; Gao, P. F.; Cheng, C.; Feng, X. L. ACS Nano 2012, 6 (9), 8349. doi: 10.1021/nn303091t

    19. [19]

      (19) Matsui, K.; Pradhan, K. B.; Kyotani, T.; Tomita, A. J. Phys. Chem. B 2001, 105 (24), 5682. doi: 10.1021/jp010496m(19) Matsui, K.; Pradhan, K. B.; Kyotani, T.; Tomita, A. J. Phys. Chem. B 2001, 105 (24), 5682. doi: 10.1021/jp010496m

    20. [20]

      (20) Lei, Z. B.; Shi, F. H.; Lu, L. ACS Appl. Mater. Inter. 2012, 4 (2), 1058-1064. doi: 10.1021/am2016848(20) Lei, Z. B.; Shi, F. H.; Lu, L. ACS Appl. Mater. Inter. 2012, 4 (2), 1058-1064. doi: 10.1021/am2016848

    21. [21]

      (21) Selvan, R. K.; Perelshtein, I.; Perkas, N.; Gedanken, A. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (6), 1825. doi: 10.1021/jp076995q(21) Selvan, R. K.; Perelshtein, I.; Perkas, N.; Gedanken, A. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (6), 1825. doi: 10.1021/jp076995q

    22. [22]

      (22) Luo, P.; Yu, J. G.; Shi, Z. Q.; Wang, F. Q.; Liu, L.; Huang, H.; Zhao, Y. N.; Wang, H. Q.; Li, G. D.; Zou, Y. C. Mater. Lett. 2012, 80, 121. doi: 10.1016/j.matlet.2012.03.087(22) Luo, P.; Yu, J. G.; Shi, Z. Q.; Wang, F. Q.; Liu, L.; Huang, H.; Zhao, Y. N.; Wang, H. Q.; Li, G. D.; Zou, Y. C. Mater. Lett. 2012, 80, 121. doi: 10.1016/j.matlet.2012.03.087

    23. [23]

      (23) Wang, J. G.; Yang, Y.; Huang, Z. H.; Kang, F. Y. Electrochim. Acta 2011, 56 (25), 9240. doi: 10.1016/j.electacta.2011.07.140(23) Wang, J. G.; Yang, Y.; Huang, Z. H.; Kang, F. Y. Electrochim. Acta 2011, 56 (25), 9240. doi: 10.1016/j.electacta.2011.07.140

    24. [24]

      (24) Ye, Y. P.; Zhang, H. Y.; Chen, Y. M.; Deng, P.; Huang, Z. K.; Liu, L. Y.; Qian, Y. N.; Li, Y. Y.; Li, Q. Y. J. Alloy. Compd. 2015, 639, 422. doi: 10.1016/j.jallcom.2015.03.113(24) Ye, Y. P.; Zhang, H. Y.; Chen, Y. M.; Deng, P.; Huang, Z. K.; Liu, L. Y.; Qian, Y. N.; Li, Y. Y.; Li, Q. Y. J. Alloy. Compd. 2015, 639, 422. doi: 10.1016/j.jallcom.2015.03.113

    25. [25]

      (25) Shin, D. H.; Lee, J. S.; Jun, J.; Jang, J. J. Mater. Chem. A 2014, 2 (10), 3364. doi: 10.1039/c3ta14900e(25) Shin, D. H.; Lee, J. S.; Jun, J.; Jang, J. J. Mater. Chem. A 2014, 2 (10), 3364. doi: 10.1039/c3ta14900e

    26. [26]

      (26) Yang, T. H.; Guo, Y. L.; Zhou, X. C.; Liu, Y. M. J. Inorg. Mater. 2009, 24 (1), 147. [杨同欢, 郭永榔, 周学酬, 刘永梅. 无机材料学报, 2009, 24 (1), 147.] doi: 10.3724/SP.J.1077.2009.00147(26) Yang, T. H.; Guo, Y. L.; Zhou, X. C.; Liu, Y. M. J. Inorg. Mater. 2009, 24 (1), 147. [杨同欢, 郭永榔, 周学酬, 刘永梅. 无机材料学报, 2009, 24 (1), 147.] doi: 10.3724/SP.J.1077.2009.00147

    27. [27]

      (27) Yu, H. G.; Yu, J. G.; Cheng, B.; Liu, S. W. Nanotechnology 2007, 18 (6), 065604. doi: 10.1088/0957-4484/18/6/065604(27) Yu, H. G.; Yu, J. G.; Cheng, B.; Liu, S. W. Nanotechnology 2007, 18 (6), 065604. doi: 10.1088/0957-4484/18/6/065604

    28. [28]

      (28) Sun, L. P.; Li, Q.; Zhao, H.; Wang, H. L.; Huo, L. H. Chin. J. Inorg. Chem. 2014, 30 (5), 1045. [孙丽萍, 李强, 赵辉, 王海龙, 霍丽华. 无机化学学报, 2014, 30 (5), 1045.](28) Sun, L. P.; Li, Q.; Zhao, H.; Wang, H. L.; Huo, L. H. Chin. J. Inorg. Chem. 2014, 30 (5), 1045. [孙丽萍, 李强, 赵辉, 王海龙, 霍丽华. 无机化学学报, 2014, 30 (5), 1045.]

    29. [29]

      (29) Moriguchi, I.; Hidaka. R.; Yamada, H.; Kudo, T.; Murakami, H.; Nakashima, N. Adv. Mater. 2006, 18 (1), 69. doi: 10.1002/() 1521-4095(29) Moriguchi, I.; Hidaka. R.; Yamada, H.; Kudo, T.; Murakami, H.; Nakashima, N. Adv. Mater. 2006, 18 (1), 69. doi: 10.1002/() 1521-4095

    30. [30]

      (30) He, C. L.; Xiao, Y.; Dong, H. W.; Liu, Y. L.; Zheng, M. T.; Xiao, K.; Liu, X. R.; Zhang, H. R.; Lei, B. F. Electrochim. Acta 2014, 142, 157. doi: 10.1016/j.electacta.2014.07.077(30) He, C. L.; Xiao, Y.; Dong, H. W.; Liu, Y. L.; Zheng, M. T.; Xiao, K.; Liu, X. R.; Zhang, H. R.; Lei, B. F. Electrochim. Acta 2014, 142, 157. doi: 10.1016/j.electacta.2014.07.077

    31. [31]

      (31) Zhang, L.; Zhang, F.; Yang, X.; Long, G. K.; Wu, Y. P.; Zhang, T. F.; Leng, K.; Huang, Y.; Ma, Y. F.; Yu, A.; Chen, Y. S. Sci. Rep-UK. 2013, 3, 1.(31) Zhang, L.; Zhang, F.; Yang, X.; Long, G. K.; Wu, Y. P.; Zhang, T. F.; Leng, K.; Huang, Y.; Ma, Y. F.; Yu, A.; Chen, Y. S. Sci. Rep-UK. 2013, 3, 1.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  40
  • 文章访问数:  689
  • HTML全文浏览量:  28
文章相关
  • 收稿日期:  2015-04-27
  • 网络出版日期:  2015-10-12
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章