当用作锂离子电池（LIBs）负极时，氧化锡（SnOx）材料存在体积膨胀和导电性差的问题。在本文中，通过简单的静电纺丝方法和随后的碳化工艺将SnOx纳米颗粒可控地封装在氮掺杂碳纳米纤维（NCNFs）中。将所得SnOx/NCNFs直接用作LIBs的独立负极，与在NCNFs表面制备的SnOx相比，封装的SnOx表现出优异的循环和倍率性能，在1000次循环后可提供609mAh/g的比容量。卓越的储锂性能可归因于：（1）碳纳米纤维可以有效抑制SnOx纳米粒子在电化学反应过程中的体积膨胀，（2）碳纳米纤维中掺杂的氮加速了锂离子和电子的扩散。
图1.SnOx/NCNFs的制备及锂化/脱锂过程示意图。
图2.（a）SnOx/NCNFs-800和SnOx/NCNFs-900样品的XRD图谱以及Sn、SnO和SnO2的标准PDF图谱；（b）所制备的纳米纤维在空气中的TGA曲线，加热速率为10℃/min；（c）SnOx/NCNFs-800和SnOx/NCNFs-900的全光谱比较。
图3.SnOx/NCNFs-800（a,b）和SnOx/NCNFs-900（c,d）中C1s和Sn3d5/2的高分辨率XPS光谱。
图4.未蚀刻的SnOx/NCNFs-800（a）和SnOx/NCNFs-900（b）的N1s高分辨率XPS光谱；（c）碳层中N的结合条件示意图；（d）三种N键含量比的柱状直方图。
图5.（a-i）SnOx/NCNFs-800的形态；（a）FE-SEM图像；插图为放大图像；（b,c）不同分辨率的TEM图像；（d）HR-TEM图像；（e-i）高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）图像以及C、N、Sn和O的元素映射。（j-s）SnOx/NCNFs-900的形态；（j）FE-SEM图像；插图为放大图像；（k,l）不同分辨率的TEM图像；（m）HR-TEM图像；（n）FFT图像；（o-s）HAADF-STEM图像以及C、N、Sn和O的元素映射。
图6.SnOx/NCNFs-800（a）和SnOx/NCNFs-900（b）前三个循环的CV曲线，扫描速率为0.2mV/s；SnOx/NCNFs-800和SnOx/NCNFs-900在100mA/g电流密度下的循环性能（c）和倍率性能（d）；（e）SnOx/NCNFs电极在1000mA/g电流密度下的超长循环寿命。
图7.SnOx/NCNFs-800电化学储Li+性能的动力学分析：（a）SnOx/NCNFs-800在不同扫描速率下的CV曲线；（b）使用峰值电流和相应扫描速率之间的线性拟合确定b值；（c）0.8mV/s扫描速率下的电容贡献；（d）不同扫描速率下的电容贡献百分比。
