随着新能源汽车和可穿戴电子设备的快速发展，对高安全性、高能量密度的储能器件的需求日益迫切。传统液态锂离子电池虽然已广泛应用，但其易燃易爆、高温不稳定性和能量密度限制等问题难以满足目前需求。固态电池（SSBs）凭借固态电解质（SSE）的颠覆性优势成为焦点。然而，固态电解质的低离子电导率、界面阻抗大、机械性能差等瓶颈问题严重阻碍了其应用。在此背景下，静电纺丝纳米纤维工程成为提升固态电解质性能的关键。静电纺丝技术作为一种高效、灵活、可扩展的纳米纤维制备方法，能够精确调控纤维形貌、组成与结构，为设计高性能固态电解质提供了全新平台。借助静电纺丝技术，可构建三维连续的离子传输通道、纤维骨架协同增强电解质的机械强度、优化电极-电解质界面接触，从而全面提升固态电解质的综合性能。然而，通过静电纺丝技术制备高性能可大规模产业应用的SSEs仍需跨越多重挑战：需要揭示纳米纤维复合体系中的多尺度离子传输与力学增强机制；固-固界面阻抗与副反应亟需解决；面向规模化的低成本绿色制造工艺是实现产业化的关键。

昆明理工大学真空冶金国家工程研究中心姚耀春和张克宇团队全面梳理了静电纺丝技术在固态电解质中的前沿进展，从静电纺丝机制、多工艺协同策略、纤维结构‑性能关联机制，到离子传输增强、机械强化与界面优化等方面进行了深入剖析。相关成果以题为“Advances in electrospun nanofiber engineering for solid-state electrolytes: Pioneering technologies, diversified indicators, and extensive applications”的综述论文形式，发表在国际知名期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》。

静电纺丝在固态电解质领域的多样化应用

本文要点

1、介绍了静电纺丝技术的基本原理，对影响纤维形貌的因素进行了讨论。列举该技术与多种方法结合以制备复杂纤维材料提升SSE的性能。

2、总结了静电纺丝纳米纤维对固态电解质的离子电导率、机械强度和界面稳定性的提升及最新研究进展。

3、详细阐述了当下对静电纺丝纳米纤维的主流改性策略，包括核壳、空心、多通道等先进纤维结构设计及其在提升电解质综合性能中的作用

4、对电纺丝纤维的改性策略进行了讨论，针对规模化制备、界面工程与可持续设计等关键挑战提出前瞻性路径。

图1.SSE的几种成膜方法及优缺点

图2.静电纺丝技术发展示意图

图3.静电纺丝与其他技术结合用于高性能SSEs的制备

图4.静电纺丝纤维官能团的设计

图5.静电纺丝纤维结构的设计

图6.不同纤维取向对离子传输速率的影响

图7.SSE界面问题及电纺丝纤维在SSEs界面的作用

图8.固态电解质改性策略

图9.对固态电解质中静电纺丝纤维的改进策略

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2025.116616

人物简介：

张克宇 副教授，硕士生导师。云南省“兴滇英才支持计划”青年人才，2023年度云南省科技副总，新能源材料与器件系副主任。主要从事新型纳米电极材料制备及其储能应用。已发表学术论文80余篇，其中以第一/通讯作者发表论文50余篇，申请中国发明专利30余项，已授权15项。主持国家自然科学基金、云南省自然科学基金、校级和企业横向课题等6项。《Scienctific Reports》编委会成员，《稀有金属》、《有色金属（中英文）》、《材料与冶金学报》、《粉末冶金材料科学与工程》等期刊青年编委。

姚耀春 教授，博士生导师。真空冶金国家工程研究中心副主任、锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室副主任、云南省先进电池及材料工程实验室副主任，云南省万人计划产业技术领军人才，云南省和昆明市中青年学术和技术带头人。主要从事锂离子动力和储能电池及其正负极材料制备、冶金过程强化、高纯化学物制备等方面的研究开发和产业化。主持国家级、省部级、企业横向项目50余项，发表学术论文300余篇，申请国家专利100余项，已授权60余项，科技成果转化10余项。获云南省科技进步一等奖、云南省自然科学二、三等奖、科技部创新人才团队、山西省个人一等功等荣誉称号。