锂离子电池（LIBs）广泛应用于电子设备和电动汽车。随着对锂离子电池的需求不断增加，有必要开发出安全、高能量密度的锂离子电池。静电纺丝制备的纳米纤维具有直径小、比表面积大、孔径小、孔隙率高、孔连通性好等优点。因此，电纺纳米纤维广泛应用于能源相关领域，同时电纺薄膜表现出优异的延展性，可用于柔性电池。

在这篇综述中，青岛大学龙云泽教授&张俊副教授系统地总结了静电纺丝纳米材料在LIBs负极和隔膜方面的研究进展。此外，静电纺丝可用于生产钠/钾离子电池和固态电池材料。最后，还探讨了静电纺丝技术的商业化、电池产业化前景以及LIBs和其他替代材料的未来发展。

图1.从Web of Science数据库中获得的关于电纺LIBs a）负极和b）隔膜的论文数量。2010年至2022年各国关于电纺LIBs c）负极和d）隔膜的论文数量。

图2.a）静电纺丝工艺制备的不同纤维。b）MXene、c）NCFs-CW、d）Sb/VOx-CNFs、e）MnCoOx、f）RGO/NCO@C、g）NCMO-SS@CNFs的SEM图像。

图3.a,e）MS-CNFs的SEM图像以及电流密度为100mA/g时的第一、第二和第五恒电流充电/放电曲线。b,f）CoS-NS-PCNF的SEM图像以及电流密度为100-2000mA/g时的倍率性能。c,g）In2S3/C的SEM图像和扫描速率为0.1mV/s时的CV曲线。d,h）1000次循环后的N-CNFs@Cu2-xSe的SEM图像，以及在2A/g下的循环寿命（639.4mAh/g）。i）NB FeS2/WS2-CNFs的形成机制。

图4.a）MoS2/NHMCFs的设计原理图。b-c）MoS2/NHMCFs的SEM和TEM图像。

图5.a）SHCM/NCF的设计原理图。b）SHCM/NCF的SEM图像。c）SHCM/NCF的弯曲性能。

图6.a）MnS@MXene@CNF示意图。b-c）MnS@MXene@CNF的SEM和TEM图像。d-e）MnO2 NSs@CNFs的示意图和SEM图像。

图7.a）PVDF/FPI复合膜的合成示意图。b）PVDF/FPI复合膜的SEM图像。c）PVDF/FPI复合膜在不同温度下的热处理照片。

图8.交联纤维素/PI-COOH复合隔膜的制备工艺。

图9.a）并排静电纺丝工艺示意图、SEM和荧光显微镜图像。b）PVDF-HFP/PI膜的燃烧试验。

图10.a）SiO2多孔纤维膜的SEM图像和柔性试验。b）SiO2多孔纤维膜的柔性试验。c-e）SiO2/PVDF-HFP膜的SEM和截面SEM图像。

图11.a）Janus HAP/BC隔膜的合成示意图。b）隔膜的顶部SEM图像。c）隔膜的底部SEM图像。d）隔膜的截面SEM图像。

图12.a）紫外线辅助固化静电纺丝，b）热辅助固化静电纺丝，c）气泡熔融静电纺丝，d）双组分固化静电纺丝，e）离心静电纺丝，f）溶液吹风静电纺丝，g）磁力机械纺丝，h）磁力静电纺丝的示意图。

图13.a-b）静电纺丝中试车间照片。

该工作以“Review on electrospinning anode and separators for lithium ion batteries”为题发表在《Renewable and Sustainable Energy Reviews》（DOI:10.1016/j.rser.2023.113939）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113939