随着新一代移动电子产品、电动汽车、储能电网的发展，人们正在追求高容量、长周期、高安全性的高性能储能设备。锂离子电池(LIBs)具有容量大、能量密度高、充放电效率高、循环寿命长、环境友好等优点，受到了广泛的关注。电纺碳纳米纤维(CNFs)包覆硅纳米粒子(Si NPs)可作为锂离子电池的负极材料，但由于Si NPs在充放电过程中体积膨胀，导致其循环稳定性较差。

　　近日，江西师范大学侯豪情教授等人报道了一种通过在CNFs/Si纳米纤维表面涂覆第二层碳来进一步提高循环稳定性的策略。在电纺CNFs/Si纳米纤维表面生长一层聚苯胺(PANI)，通过高温热解使得CNFs/Si表面包覆第二层碳(CNFs/Si@C)。合成的纳米复合纤维(CNFs/Si)可作为独立电极使用，避免了使用金属集流体(如铜、铝箔)、氟基粘合剂和有毒有机溶剂，从而降低了电极材料之间的界面电阻。CNFs/Si@C材料首次放电比容量为936.1 mA h g⁻¹，经过100次循环后的比容量为753.5 mA h g⁻¹，容量保留率为80.5%，远远高于原始CNFs/Si。因此，二次碳包覆策略可有效提高硅基阳极材料的循环稳定性。相关研究成果以“Boosting electrochemical performance of electrospun silicon-based anode materials for lithium-ion battery by surface coating a second layer of carbon”为题目发表于期刊Applied Surface Science上。

　　图1 制备CNFs/Si@C复合纳米纤维的工艺流程图。

图2 (A) PAN/Si、(B) CNFs/Si、(C) CNFs/Si@PANI和(D)CNFs/Si@纳米纤维；(E- h) PAN/Si纳米纤维的SEM图像；(E)PAN/Si 、(F)CNFs/Si、(G)CNFs/Si@PANI和(H)CNFs/Si@C 的TEM图像. (G)和(H)插图为高倍率放大图。

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.07.193