DOI: 10.1016/j.jechem.2021.02.023
由于液態鋰離子電池（LIBs）存在安全性問題且能量密度較低，全固態鋰金屬電池（ASLMBs）因其具有獨特的全固態電解質（SEs）而受到廣泛關注。SEs在抑制鋰枝晶生長、長循環壽命和寬工作溫度范圍等方面具有突出的優勢，在電子器件、電動汽車、智能電網和生物醫學設備中顯示出巨大的應用潛力。但是，SEs的鋰離子電導率低且機械完整性差，這阻礙了ASLMBs的實際應用。納米結構工程可以有效地調整SEs的結構和組成，改善鋰離子的導電性和機械完整性。在現有的各種納米結構工程技術中，靜電紡絲因其操作簡單、成本低廉以及與不同組分的有效集成而成為一種很有前途的技術。在這篇綜述中，研究者首先對靜電紡絲工藝進行了簡單的描述。然后，總結了靜電紡絲技術在各種SEs合成中的應用，例如有機納米纖維基質、有機/無機納米纖維基質以及結合其他組分的無機納米纖維基質等。本文還介紹了靜電紡絲技術在SEs體系結構方面的研究進展，為高性能ASLMBs的設計提供了參考和新的思路。最后，作者就靜電紡絲構建ASLMBs用新型SEs的發展前景和未來挑戰陳述了自己的觀點。
圖1.（a）全固態鋰金屬電池（ASLMBs）的配置圖，及其（b）應用。
圖2.SEs的分類圖。
圖3.（a）典型靜電紡絲設備的示意圖。通過不同收集器收集的電紡納米纖維：（b）平板收集器，（c）滾筒收集器，和（d）平行框架收集器。
圖4.不同電紡納米纖維的合成。（a）合成無規納米纖維的靜電紡絲裝置，以及LLZO納米纖維和Zn-TiO2納米纖維的SEM圖像。（b）利用位于鋁棒上的收集器平行板實現納米纖維的靜電紡絲，以及定向納米纖維的SEM圖像。（c）多孔納米纖維的形成和SEM圖像。
圖5.單組分電紡聚合物基體的合成。（a）通過靜電紡絲和溶液澆鑄兩步法合成CSE，以及PI/Li6PS[Cl，Br]CSE、PVDF/OIPCs-LiFSI CSE和PVDF/PDADMA NTf2-LiFSI CSE的圖像說明。（b）一步法合成CSE，以及SN/PEO-LBF4 CSE的圖像說明。
圖6.雙組分電紡聚合物基體的合成。（a）雙組分聚合物基體CSE的兩種制備方法。（b）PAN/PDMS/PEO-LiTFSI CSE的圖像說明。（c）EC/MWCNT/PEO-LiClO4和EC/GO/PEO-LiClO4 CSE的SEM圖像，以及含不同填料的CSEs的Arrhenius圖。
圖7.含聚合物的電紡無機-有機基質的合成。（a）LATP-PAN/PEO-LiTFSI CSE的制備過程示意圖和圖像說明，以及所制備的具有不同LATP濃度的CSE的Arrhenius圖。（b）LFP-PAN/SN-LiTFSII CSE的制備過程示意圖和圖像說明。
圖8.含聚合物的電紡無規陶瓷基體的合成。（a）結合聚合物和陶瓷基體的CSE的靜電紡絲工藝，以及SiO2/PEO-LiTFSI CSE，LLTO/PAN-LiClO4 CSE和LLTO/PVDF-LiTFSI CSE的圖像說明。（b）一種三明治結構PEO|LLTO/PEO-LiTFSI|PEO CSE的圖像說明。
圖9.含聚合物的電紡陶瓷基體的合成。（a）納米顆粒、無規納米纖維、定向納米纖維和多孔納米纖維中Li+傳輸途徑的比較。（b）石英基板內Pt電極的示意圖，定向LLTO/PAN-LiClO4 CSE的圖像說明，以及不同PAN-LiClO4基CSE在30℃下的Arrhenius圖。（c）多孔SiO2-Li2SO4納米纖維基質的形成和SiO2-Li2SO4/PEO-LiTFSI CSE的圖像說明。
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