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导语 随着静电纺丝技术的不断发展，具有独特性能的静电纺纳米纤维材料在电池领域的应用得到了越来越多的关注。本文梳理了静电纺纳米纤维在全固态电池、锂电池、钠电池和锌电池等方面的最新研究成果，供大家了解学习。 1. 哈尔滨工业大学熊岳平EnSM：在可充电准固态锂电池的复合聚合物电解质中构建 3D Li+-渗透传输网络
➣本文通过硅烷改性li1.3 al0.3 ti1.7 (PO4)3 (Si@LATP)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合纳米纤维膜内不燃聚合物电解质的原位聚合，构建了含Li+-渗透导电网络的固体电解质。 ➣3D Si@LATP/PVDF复合纳米纤维网络具有离子调节骨架的功能，有助于连续快速生成Li+传导通路。 ➣合成的复合电解质具有优异的离子电导率(25℃时为1.06 mS cm-1)、近单离子导电特性(Li+转移数=0.82)、纳米纤维骨架增强互穿聚合物框架(抗拉强度=15.3 MPa)和高耐压性能(>4.86 V)。 ➣得益于原位固化技术，保证了电极内部离子传导通道的连续性，保证了电极/电解质界面的集成化。 DOI: 10.1016/j.ensm.2022.04.035 2. 中国海洋大学王焕磊等人ACS Catalysis：氧工程调控N掺杂多孔碳纳米纤维用于柔性锌-空气电池
➣该工作采用静电纺丝方法，通过调控N掺杂多孔碳纳米纤维中的氧物种成功设计并合成了NPCNF-O氧电催化剂。 ➣β-环糊精（β-CD）的引入不仅在碳纳米纤维内部形成了多孔结构而且引入了大量的含氧官能团，其中羧基的比例得到了较大提升。 ➣采用NPCNF-O作为空气电极的可充锌-空气电池(ZAB)的最大功率密度为125.1 mW cm-2，比容量为726 mAh g-1，并具有长期耐用性。 ➣具有优良柔性的NPCNF-O膜可作为可弯曲且耐用的准固态锌-空气电池的自支撑空气电极。 DOI: 10.1021/acscatal.2c00164 3. 崔屹教授AEM：电纺结合压延技术制备5μm厚、耐150°C高温的固态聚合物电解质
➣斯坦福大学崔屹教授通过静电纺丝和压延技术报告了一种用于全固态的新型可扩展、超薄和耐高温固态聚合物电解质 (SPE) 。 ➣该设计包括电纺聚丙烯腈 (PAN) 基体和聚环氧乙烷 (PEO)/Li 盐离子导体，可提供稳定的含有 LiF 和 Li3N 的 SSE/Li 界面。独特的界面以及良好的机械强度可以抑制锂枝晶并防止短路。 ➣以5 μ m厚度的PAN-PEO/LiTFSI 的ASSB ，在60℃、0.3C的倍率下，循环次数可达300次。 ➣PAN优异的热稳定性使全固态电池在120°C甚至150°C的高温下表现出优异的循环效率和稳定性，远高于其他SPE系统。 DOI: 10.1002/aenm.202103720 4. 东华大学邹儒佳Small Methods：碳纤维锚定的空心碳纳米反应器限域SnS₂纳米片用于自支撑柔性电极
➣本研究采用静电纺丝法将核壳结构的SiO2@SnO2纳米球集成到PAN纤维中，碳化后得到SiO2@SnO2/CNF。将SiO2刻蚀后利用溶剂热进行原位硫化，得到SnS2@C/CNF。 ➣一体化的碳纤维网络和精确设计的空心碳纳米反应器，有效地改善了导电性，缓解了电化学过程中的体积膨胀，提高材料利用率。 ➣长循环测试下，SnS2@C/CNF表现出483.2 mAh g−1 (5 A g−1) 的储锂性能和478.7 mAh g−1（2 A g-1）的储钠性能。 DOI: 10.1002/smtd.202101484 5.香港科技大学Jang-Kyo Kim AEM ：高亲钠、富含缺陷、木质素衍生骨架碳纳米纤维用于钠金属电池
➣香港科技大学Jang-Kyo Kim等采用低成本、可再生的木质素生物聚合物的静电纺丝，制备了一种独特的超亲钠、富含缺陷和分级多孔骨架碳纳米纤维(SCNF)材料，以作为高度稳定钠金属电池（SMB）的主体。 ➣在集流体载体的高亲钠特性使得熔融态的钠可以容易地进入载体骨架和孔道，从而形成Na-SCNF复合负极。 ➣得益于富含缺陷的骨架结构和丰富的开孔结构，金属钠可以在电化学循环中均匀地沉积在整个载体上并具有很好的循环稳定性。 ➣与Na3V2(PO4)2F3匹配组装的全电池也能够实现较好的循环稳定性和优异的倍率性能。 DOI: 10.1002/aenm.202103904 6. 西北工业大学马越EEM：面向高能量/高可逆钠金属电池的亲钠柔性支架
➣本研究提出了具有单分散、超细Sn4P3 纳米粒子封装的机械柔性、轻质(1.2 mg cm-2)碳纳米纤维支架作为沉积基底(Sn4P3 NP@CNF)，以实现高达4 mAh cm-2的高面积钠负载量。 ➣这种配置设计在空间上将均匀分布的约2-5 nm的Sn4P3 纳米颗粒(NPs)限制在中孔内，以抑制合金化过程的体积膨胀并减少它们与电解质的直接接触。 ➣合金化诱导的非均相中间体（Na3P和Na15Sn4）可作为亲钠位点来增强Na亲和力。同时，多孔CNF调节异质合金化过程并限制沉积物沿纳米纤维方向的传播。 DOI: 10.1002/eem2.12350 7. 清华大学康飞宇&贺艳兵 EES：静电纺构建高效的“固体-聚合物-固体”弹性离子传输网络助力室温全固态锂电池
➣清华大学康飞宇教授和贺艳兵教授采用静电纺丝法和退火法制备了利用La2Zr2O7纳米纤维（LZONs）。利用LZONs 和聚（环氧乙烷）（PEO）在正极材料材料中构建了高效的“固态-聚合物-固态”弹性锂离子传输通道。 ➣即使匹配具有较低锂离子电导率（4.56×10-6 S cm-1）的聚环氧乙烷（PEO）聚合物电解质，由此得到的LiFePO4/Li ASSLBs也可以在室温下稳定循环1500次。 ➣具有丰富氧空位的LZONs不仅提供高效的锂离子传输通道，还固定阴离子促进锂盐解离，产生足够的自由锂离子，显著提高了锂离子传输效率。 DOI: 10.1039/d1ee03345j 8. 华南理工大学丘勇才等人 EnSM.:柔性锌离子电池高性能薄膜正极作为两栖软机器人
➣本文成功开发了一种新型 ALD-Al2O3 表面纳米涂层限制策略，以稳定 VSe2 NSs@N-CNFs 薄膜正极，用于具有出色比容量、出色倍率性能和长循环稳定性的高性能 锌离子电池。 ➣ALD-Al2O3 纳米涂层不仅可以在 VSe2 NSs@N-CNFs 正极表面形成精确控制的超薄且稳定的保护层，具有无针孔共形形态，而且还可以有效防止在重复 脱嵌 Zn2+ 离子过程中活性材料的不必要降解。 ➣得益于高比容量 VSe2 活性材料 和表面纳米涂层策略，该 QAZIBs 提供了 125 Wh kg-1 的高堆叠能量密度、优异的倍率性能 (电流密度增加 200 倍时容量保持率 65.2%) 和长循环稳定性 (2500 次循环后保持率 86.2%)。 DOI: 10.1016/j.ensm.2022.01.014 9. 南方科大曾林&万佳雨Adv. Sci.：N、O共掺杂垂直石墨烯包覆三维柔性高硅复合纳米纤维用于高效储锂
➣该研究工作通过设计合成了一种氮氧共掺杂垂直石墨烯阵列包覆三维柔性高硅纳米纤维柔性自支撑电极。 ➣静电纺丝和化学气相沉积相结合，将碳纳米纤维的一维结构与二维石墨烯片引入纳米硅负极中，实现双包覆，构建了三维连续导电网络，从而大幅提升电极导电性、结构稳定性和电化学性能。 ➣该研究通过调控电纺工艺实现了高硅含量（＞90%）复合硅碳纤维，双重碳包覆有效缓解硅颗粒体积膨胀，实现大电流充放电及长循环稳定性。
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