多级中空纳米纤维二次电池电极材料

作     者：高松伟 郭威 牟粤 朱柯平 崔志民 满兴坤 张千帆 王女 赵勇 Songwei Gao;Wei Guo;Yue Mu;Keping Zhu;Zhimin Cui;Xingkun Man;Qianfan Zhang;Nü Wang;Yong Zhao

作者机构：北京航空航天大学化学学院仿生智能界面科学与技术教育部重点实验室仿生能源材料与器件北京市重点实验室北京100191 北京航空航天大学物理学院北京100191 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2024年第69卷第16期

页      面：2157-2173页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(22175007,21975007,52172080) 北京市自然科学基金(2232054) 中央高校基本科研业务费专项资金资助 

主　　题：多级中空结构 纳米纤维 异质结构 二次电池 电极材料 

摘      要：多级中空纳米纤维材料具有结构可控、成分可调的优点,在二次电池电极材料领域应用广泛.在结构方面:多级中空结构可以有效缓冲电极材料在电化学反应离子嵌/脱过程中的体积变化,阻止电极材料粉碎、脱落,增加电解液和电极材料的有效接触面积,缩短离子/电子传输路径;在成分方面:可以实现不同特性材料的合理耦合,提升电极材料电导率,加速氧化还原反应动力学.多级中空纳米纤维结构和成分的协同增强作用在提升二次电池容量、倍率、循环性能方面效果显著.本文归纳了现阶段制备多级中空结构纳米纤维的几类方法,包括单针头静电纺丝、多流体静电纺丝和其他合成方法(模板法、水热法、自组装法等).随后,总结了不同结构、成分的纤维在二次电池(如锂、钠、钾离子电池,锂/钠-硫电池,锂金属-空气电池,超级电容器等)中的应用进展.最后,探讨了多级中空结构纳米纤维材料在电化学储能领域的应用潜力.