柔性碳布负载Co3O4纳米线阵列的智能构建及其增强锂离子电池性能研究

研究人员通过水热法成功在碳布上合成柔性Co3O4@CC纳米线阵列，解决了传统Co3O4电极导电性差和体积膨胀的问题。该材料在100 mA g?1下循环100次后仍保持452.45 mAh g?1的高比容量，且首次库伦效率达98.12%，为新一代二次电池阳极开发提供新思路。

　　

这项突破性研究采用经典的一步水热法，在柔性碳布（CC）上巧妙构建了自支撑的Co₃O₄纳米线阵列。这种三维结构不仅继承了碳材料固有的嵌锂能力，其独特的纳米线形貌更大幅提升了比表面积和活性位点。

作为锂离子电池（LIBs）负极材料，该设计完美解决了过渡金属氧化物常见的两大痛点：导电性差和充放电过程中的体积膨胀问题。电化学测试显示，Co₃O₄@CC在100 mA g^?1电流密度下展现出452.45 mAh g^?1的稳定比容量，远超传统Co₃O₄材料（288.80 mAh g^?1）。更令人振奋的是，在500 mA g^?1高倍率下仍能保持799.85 mAh g^?1的平均放电容量，98.12%的首次库伦效率则印证了其优异的可逆性。

这项研究为开发兼具高能量密度和机械柔性的新一代二次电池阳极提供了创新思路，其"自支撑纳米阵列"的设计策略也可拓展至其他储能材料体系。