由于高表面积和孔隙率，作为电池材料，电纺膜具有潜在的应用前景。在锂离子电池中，电纺膜作负极材料或隔膜，已经得到广泛的研究。除锂离子电池外，电纺膜也可用于其他类型的可充电电池。

　　锂离子电池是电子设备中最常用的可充电电池之一。随着对高性能充电电池需求的增加，研究人员正在寻找增加电池容量和充电周期的方法。使用电纺材料作为锂离子电池中的负极材料的优点是其具有高孔隙率和促进电解质渗透的相互连接的孔隙，这有利于提高充电容量和缩短充电时间。Self等人（2015）通过静电纺丝制备二氧化钛纳米颗粒，与碳黑作为导电剂和聚（丙烯酸）作为粘合剂的混合制成浆料来构建负极材料。所得负极材料表现良好的充电/放电循环稳定性，在0.5C下450次循环后容量仅降低5％。在5C的电流密度下，电纺复合材料的容量保持率为31％，容量保持率比相同组成的常规浆料电极材料高8％以上。

　　有许多研究使用电纺复合纤维来克服容量衰减和改善循环性能的问题。氧化锡（SnO2）是一种用于锂离子电池潜在的电极材料，与其他许多氧化物材料一样，在充放电循环过程中体积变化很大，导致容量衰减和循环性能下降。 Liang等人（2017）试图通过使用N掺杂碳纤维和SnO2纳米花（NC / SnO2）的复合材料来克服这些难题。通过将电纺聚丙烯腈（PAN）纳米纤维的进行热处理制备 NC纳米纤维。通过水热法使SnO2纳米花生长在NC纳米纤维表面形成NC / SnO2的复合材料。NC纳米纤维可以防止SnO2纳米花团聚，并作为加速电子传输的导电网络。

　　另一个在锂电池中广泛研究的电纺膜是用于电极之间的隔膜。对于这种功能，隔膜需要具有热稳定性，高孔隙率以实现良好的电解质渗透并允许快速的Li离子传输。 Park等人（2016）采用聚偏二氟乙烯（PVdF）和聚酰亚胺（PI）制备了多核壳（MCS）结构的电纺丝隔膜，提高了其热稳定性。电纺MCS膜在高达200℃时表现出优异的热稳定性和电化学稳定性，而商业聚乙烯膜发生明显收缩。在1.0C的电流密度下，MCS膜500次循环后，首次放电容量保持率为89.3％，而商用膜为83.6％。MCS膜的优异性能可归因于其多核壳结构。

　　SEM images of the electrospun PI/PVdF MCS composite nanofibrous membrane, residual PI core fibrils after solvent extraction, and the schematic of the multicore-shell structure (a,d,g) MCS2, PI:PVdF=2:1wt. ratio, (b,e,h) MCS1, PI:PVdF=1:1wt. ratio, and (c,f,i) MCS0.5, PI:PVdF=1:2wt. ratio. The winkles along the electrospun fiber become severe, and the diameter of PI core fibrils tends to increase as the PI content is increased [Park et al 2016].

　　对于可充电电池，在发生灾难性电池故障时，可使用带阻燃添加剂的电纺纤维来防止火灾。锂离子电池起火的一些原因是由于隔膜中分离的可燃电解质在它们彼此接触时引起放热反应。Liu等人（2017）构建了一种带阻燃剂的核壳电纺纤维膜。核内部是磷酸三苯酯(TPP)，是一种广泛应用的有机磷类阻燃剂，而这种薄膜用作锂电池中的隔膜； 壳由聚（偏二氟乙烯 - 六氟丙烯）（PVDF-HFP）组成，由于其对电池电解质的化学惰性和具有相对低的160℃熔点。他们的测试表明，电纺膜能够有效抑制火灾。

　　在钒液流电池（VFB）中，电纺纤维可以用作其质子交换膜的保护层。 磺化聚醚醚酮（SPEEK）膜是VFB中更昂贵的全氟磺酸膜的替代物。 但是，它的化学和机械稳定性差，因此，限制了它的使用。Yu等人（2017）使用电纺聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡作为保护层来提高SPEEK膜的稳定性。为此，SPEEK膜夹在两个电纺PAN层之间。夹层膜在120 mA cm-2的电流密度下，在1000次充/放电循环后表现出优异的倍率性能和卓越的循环稳定性，远优于SPEEK膜和全氟磺酸膜。他们的结果表明，电纺PAN纤维能够防止SPEEK膜损坏而不影响VFB性能。