圖1 TiO2/ rGO纖維簡明合成流程圖

 

蘇州大學耿鳳霞課題組的研究工作者，將TiO2加工成納米片，通過濕法紡織技術合成納米纖維。TiO2納米片和還原石墨烯（rGO）堆積共沉淀，成為高效集流體，同時TiO2/rGO纖維電極具有超高的機械強度和優良的電化學性能。

 

圖2 (a) 半電池簡明示意圖 (b) 電壓容量圖 (c) 倍率圖 (c)長循環

 

TiO2/ rGO纖維電極金屬鋰線組裝成半電池，在電位窗為1-3V的條件下，檢測電化學性能。纖維電池長為3cm，在0.0085mA的電流下充放電，首次放電比容量高達168mAh/g（理論比容量為170mAh/g）。在0.0085、0.0170、0.0255、0.0340和0.0425mA的電流下檢測其倍率性，在最大電流0.0425mA時，容量保持為89mAh/g，當電流回到0.0085mA時，容量保持為150mAh/g。電池在電流為0.0170mA時，首次放電比容量126mAh/g，循環100次后容量保持為100mAh/g，容量保持率高達80%。

 

圖3 柔性全電池性能圖 (a) 一個LED燈時電池工作超過5h(b) 電池彎折時的電壓 (c) 30cm的電池可以使6個LED燈工作

 

LiMn2O4為正極與TiO2/rGO組裝成全電池，10cm的混合纖維電池可以供應一個LED（2V，60mW）連續工作5個小時以上。以TiO2納米片合成的TiO2/rGO納米纖維表現出如此良好的電化學性能，證明了材料設計的合理性和可行性，這對于先進的柔性電池儲能材料有著重大的意義。