导语部分

为了更好的利用新型可再生能源，对高效的储能器件的开发成为当下研究的热点。

本文梳理了近期静电纺丝技术在锂硫电池、锌空气电池、锂/钠/锌离子电池等电池材料的最新研究进展，供大家了解学习！

1. ACS Nano：植入单原子分散的Co-Nx的双功能纤维骨架用于长寿命Li-S全电池

➣苏州大学孙靖宇教授，深圳大学李亚运副教授报道了设计了一种植入单原子分散Co-Nx的纤维碳骨架（Co-PCNF），并将其作为S电极和Li电极的先进修饰剂（S/Co-PCNF和Co-PCNF@Li）。

➣首先预合成了（Co，Zn）配位的沸石咪唑骨架（Co-ZIF8），并分散在选定的聚合物混合物中，用于静电纺丝过程。得到的纤维网络经过热解得到了具有单原子的Co−Nx位点的Co-PCNF。

➣单原子Co−Nx位点的合理整合可以将纤维状碳骨架从疏锂转变为亲锂，从而有助于缓解锂阳极枝晶的形成。同时，Co−Nx物种良好的电催化活性有效地加速了硫电化学的双向转化动力学，从而抑制了多硫化锂的穿梭效应。

➣构建的S/Co-PCNF||Co-PCNF@Li全电池在硫负载量为3.5 mg cm−2时的循环寿命为600次（0.2C循环600次，容量衰减率仅为0.082%）。

DOI: 10.1021/acsnano.1c04642

2. Adv. Funct. Mater.：电纺制备自支撑钴/纳米碳杂化膜用于长寿命可充电锌空气电池

➣通过静电纺丝技术制备了由分级Co/纳米碳纳米纤维组成的自支撑膜。这种混合膜可直接用作锌-空气电池中的双功能空气电极，并实现304 mW cm-2的高峰值功率密度和5 mA cm-2下长达1500小时的使用寿命。

➣通过静电纺丝和简单的热处理制备了与双功能氧电催化剂集成的自支撑空气电极。该膜电极由钴纳米颗粒修饰的氮掺杂碳纳米线和静电纺丝的碳纳米纤维（Co/CNWs/CNFs）构成。

➣碳基体中氮掺杂剂和分散的钴物质的配位产生了丰富的Co-N-C位点，可实现双功能活动。此外，分级自支撑膜本身充当机械基底、活性成分和传输通道，这将暴露更多的活性位点并赋予增强的电化学耐久性。

DOI: 10.1002/adfm.202105021

3. J. Colloid Interface Sci.：柔性自支撑SnTe/C纳米纤维膜锂/钠离子电池负极的制备及性能研究

➣湘潭大学刘黎首次通过静电纺丝成功合成了具有优异机械柔性的SnTe/C纳米纤维膜（SnTe/CNFM），当用作锂/钠离子电池的自支撑负极时，其表现出优异的电化学性能。

➣当用于锂离子半电池时，SnTe/CNFM电极在1000 mA g-1下循环1000次后的放电容量为526.7 mAh g-1，当用于配备LiFePO4正极的锂离子全电池时，其在500 mA g-1下循环80次后的放电容量为236.5 mAh g-1。

➣它在钠离子半电池中进行200次循环后于200 mA g-1下的放电容量为182.7 mAh g-1，当用于配备Na0.44MnO2正极的钠离子全电池时，其在500 mA g-1下循环50次后的放电容量为207.0 mAh g-1。

➣所制备的SnTe/CNFM还表现出良好的机械柔性。SnTe/CNFM在弯曲、卷曲、折叠和揉捏后仍可恢复到原始状态而不会发生任何断裂。

DOI:10.1016/j.jcis.2021.07.110

4. ACS Appl. Mater. Interfaces：可穿戴且完全生物兼容的一体式结构“纸状”锌离子电池

➣以静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米膜(作为分离器)为原料，原位沉积负极(锌纳米片)和正极(MnO2纳米片)，设计并组装了一种新颖的一体机结构″纸状″锌离子电池(ZIB)。通过避免集成层之间的相对滑动和分离，保证整体结构处于不同的弯曲状态。

➣合成的一体化ZIB (AZIB)具有超薄厚度(约97 μm)，优越的比容量为353.8 mAh g-1(在0.1 mA cm-2)，以及出色的循环稳定性(在1 A cm-2循环500次后容量保持率为98.7%)。

➣获得的AZIB充分展示了可穿戴电子应用的概念，在各种恶劣条件下具有良好的柔韧性和显著的耐温性。

DOI: 10.1021/acsami.1c08388

5.  Chem. Eng. J. ：CoP 装饰的 N、P 掺杂项链状碳用于高效氧还原和铝空气电池

➣过渡金属磷化物(TMPs)由于其独特的电子性质和稳定性，作为一种坚固高效的催化剂材料受到越来越多的关注。

➣本研究通过电纺ZIF-67微球的热处理，制备了co修饰的N, p掺杂类链碳(CoP@N,P-CNFs)。

➣由此产生的 CoP 不仅表现出精细的纳米结构，而且还表现出与 N,P 掺杂的碳的协同效应。聚丙烯腈衍生的纳米纤维也促进了复合物的导电性。

➣因此，CoP@N,P-CNFs表现出了优异的电催化氧还原活性和铝-空气电池性能。

➣支撑金属有机骨架杂原子掺杂碳包覆TMPs的纳米纤维在能量存储和转换方面具有广阔的应用前景。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.131326

6. Adv. Funct. Mater.：嵌入在富氮碳纳米网络中的球状仙人掌状Bi可实现最佳的储钾性能

➣吉林大学蒋青院士和杨春成研究员等人报道了嵌入3D富氮碳纳米网络中的球状仙人掌状Bi纳米球的混合物。

➣通过静电纺丝设计和合成了一种嵌入3D富氮碳纳米网络（Bi NSs/NCNs）中的球状仙人掌状Bi纳米球的混合物。作为负极，Bi NSs/NCNs表现出前所未有的倍率（50 A g-1 时为 489.3 mAh g-1）和长循环性能（2000 次循环后 10 A g-1 时为 457.8 mAh g-1）。

➣球状仙人掌状Bi NSs在循环过程中逐渐变成3D多孔纳米网络并同时具有多个界面，提高活性材料的利用率，缩短离子/电子扩散距离并增加赝电容对于储K的贡献。

➣相互连接的NCNs可提供有效的电子传输途径，防止过度的体积膨胀，增加导电性和电化学活性位点。此外，DME基电解质可以促进稳定的SEI膜的形成，缩短能垒并促进 K+扩散的电荷转移。

DOI: 10.1002/adfm.202103067