锂离子电容器（LICs）是一种具有高能量密度、高功率输出和长循环寿命的先进储能系统。构建高性能LICs的关键是缓解法拉第负极和电容器型正极之间的动态失配。在此，研究者通过静电纺丝策略制备了氮掺杂无定形碳连接的分层多孔Co3O4纳米纤维（NAC-1-Co3O4 NFs），其中无定形碳可以减轻锂化/脱锂过程中Co3O4的体积变化，而分层多孔结构为快速电子转移和锂离子储存提供了有效的通道，并暴露了更多的活性位点。精细的结构使NAC-1-Co3O4 NFs具有卓越的额定容量和强大的循环耐久性。此外，还制备了用于正极的氮掺杂碳多面体（NPCP），其显示出优异的倍率性能和循环稳定性。因此，组装的NAC-1-Co3O4//NPCP LICs可实现296Wh/kg的高能量密度和11750W/kg的高输出。此外，LIC设备还显示出极好的循环寿命（在1A/g下循环10000次后的容量保持率为80%）。
图1.（a）电纺纳米纤维膜的形态；（b-c）NAC-1-Co3O4 NFs的形态；（d-e）NAC-1-Co3O4 NFs的TEM图像；（f）NAC-1-Co3O4 NFs的HRTEM图像，以及（g）NAC-1-Co3O4 NFs中Co、O、N和C的元素映射。
图2.（a）NAC-1-Co3O4 NFs和Co3O4 NFs的XRD图谱；（b-d）Co2p（b）、C1s（c）和N1s（d）的高分辨率XPS光谱；（e）NAC-1-Co3O4 NFs的N2吸附-解吸等温线；（f）NAC-1-Co3O4 NFs的孔径分布。
图3.（a-c）NPCP正极的微观结构；（d）NPCP的N2吸附-解吸等温线；（e-f）NPCP中C1s（e）和N1s（f）的高分辨率XPS光谱。
图4.（a）NAC-l-Co3O4 NFs在0.2mV/s扫描速率下的CV曲线（图示为第二和第三循环的放大CV曲线）；（b）NAC-1-Co3O4 NFs在1A/g下的循环稳定性和相应的库仑效率；（c）NAC-1-Co3O4和Co3O4 NFs在不同电流密度下的比容量变化；（d）NAC-1-Co3O4 NFs在800次循环前后的EIS光谱；（e-f）NAC-1-Co3O4 NFs在不同扫描速率下的CV曲线和相应的b值分析；（g）NAC-1-Co3O4 NFs在1.6mV/s下的电容贡献；（h）NAC-1-Co3O4 NFs在不同扫描速率下的电容贡献率。
图5.（a）NPCP正极在不同扫描速率下的CV图；（b）NPCP在不同电流密度下的GCD曲线；（c）NPCP正极的倍率性能；（d）NPCP正极在1.0A/g下的循环稳定性。
图6.NAC-l-Co3O4//NPCP LIC的电化学表征：（a）LIC设备的示意图，（b）在2至10mV/s范围内的各种扫描速率下的CV曲线；（c,d）在0.1至5.0A/g范围内的不同电流密度下的GCD曲线；（e）LIC在不同电流密度下的倍率性能；（f）最佳NAC-1-Co3O4//NPCP LIC与其他报道的LICs的Ragone图比较；（g）最佳LIC（1:2）在1.0A/g时的循环稳定性。
