DOI: 10.1039/D0TA03963B
鈉離子電池（SIBs）作為大規模儲能系統的有前途的候選者，其實際應用受到較低能量密度的限制。這就要求設計具有高比容量、優異循環耐久性和低成本的負極。在此，本文綜述了一維結構/異質結構碳納米纖維（CNFs）的制備方法，它們通常是由簡單、低成本和可擴展的靜電紡絲技術合成的，為開發SIBs負極材料奠定了基礎。描述了CNFs的結構和化學方面的合理設計，包括構建交聯結構和多孔結構以及雜原子摻雜，然后舉例說明了如何深刻理解CNFs作為異質結構中的碳基質，從而為具有高理論容量的負極材料（合金和金屬硫屬化物）的電導率、電化學活性和循環穩定性提供基本見解。在此基礎上，研究者總結了通過靜電紡絲設計基于一維碳納米纖維材料的關鍵問題、挑戰和研究方向。
圖1.（a）靜電紡絲的基本設置；（b）高速視頻拍攝的典型靜電紡絲噴嘴的照片，顯示了噴嘴的彎曲不穩定性。（c）顯示靜電紡絲射流路徑的圖。
圖2.（a）PCNF的SEM圖像。（b）基于各種PAN/PS重量比的多通道納米纖維的示意圖和TEM圖像，比例尺，200 nm。（c）具有管中纖維結構的SnO2納米管的形態。（d）橫截面Si/po-C@C的SEM圖像。（e）封裝在多孔多通道碳微管中的Sn納米顆粒的橫截面SEM圖像。（f）三通道微管的SEM圖像。
圖3.（a）CNFs和（b）交聯CNFs的SEM圖像；（c）交聯CNFs的TEM圖像；（d）在Cu-PVP-NFs膜的交聯點處Cu離子和PVP分子之間的配位示意圖；（e，f）所制備樣品的速率性能和長期循環性能。
圖4.（a）獨立的柔性P-CNFs電極的照片；（b）P-CNFs的TEM顯微照片；（c）P-CNF電極在0.2 C下的循環性能；（d）P-CNFs中鈉儲存機制的示意圖。
圖5.（a）NCNFs-IWNC的制備過程示意圖；（b）NCNFs-IWNC的TEM圖像和（c）HR-TEM圖像。
圖6.（a）Sn NDs@PNC納米纖維的制備過程示意圖；（b）初紡PAN/PMMA/SnCl2纖維的數碼照片；（c）Sn NDs@PNC、較低的Sn含量（L-Sn@PNC）和較高的Sn含量（H-Sn@PNC）電極的速率能力和循環性能，插圖：300次循環后Sn NDs@PNC電極的SEM、TEM和HRTEM圖像。
圖7.（a）P/CFs@RGO的合成過程示意圖；（b）P/CNF和（c）P/CFs@RGO復合材料的TEM圖像；（d）所制備樣品在50 mA g-1下的循環性能；（e）P/CFs@RGO電極的速率能力。
圖8.（a）鈉離子擴散位點和（b）Na+在三個通道中擴散的遷移活化能；（c）在5 A g-1下的循環性能，以及（d）N/S-TO-C、TO-C和TO電極的倍率性能。
圖9.（a）制備獨立的Fe2O3@NPCNFs電極的示意圖；（b）Fe2O3@NPCNFs的TEM圖像和（c）元素圖；（d）2000 mA g-1時的循環性能。
圖10.（a）NC@SnO2的合成過程示意圖；（b）NC@SnO2的SEM圖像和（c-d）TEM圖像。（e-h）SnOx/CNF/CNT復合材料的TEM圖像；（f）中的圓圈表示殼層的SnOx顆粒。
圖11.（a）TEM-BF顯微照片；（b）基于TEM建模研究的示意圖；（c）MoS2電極的高倍率性能。（d）MoS2電極的循環性能。黑球：充電；灰球：放電。
圖12.（a）FeS2@CF-NS的合成過程和結構優勢的示意圖；（b）FeS2@CF-NS電極在電流密度為5 A g-1下的速率性能和（c）循環性能。
圖13.（a）MoSe2納米片/CNFs復合物的形成機理；（b-d）MoSe2納米片/CNFs的HR-TEM圖像；（e）多孔MoSe2/C納米纖維和花形MoSe2的循環耐久性。
