DOI: 10.1002/er.5475
將導電填料嵌入無溶劑的聚合物電解質中可增強電解質膜的電化學性能，從而導致較高的離子電導率，較低的容量衰退等。盡管聚合物基質中導電填料的存在增加了電短路的風險，但是在本文中，通過簡單的靜電紡絲法制備了基于聚環氧乙烷（PEO）的核-殼納米纖維。在核-殼電紡纖維中，碳酸亞乙酯（EC）和高氯酸鋰（LiClO4）分別用作增塑劑和鋰鹽。核部分由摻有SiO2納米顆粒的PEO/EC/LiClO4殼部分包裹。通過改變納米纖維核部分中的多壁碳納米管（MWCNTs）的比例來評估所制備膜的各種性能。通過FESEM和TEM圖像研究了電紡纖維的形貌和核-殼結構。根據FTIR和XRD結果，將EC增塑劑和填料添加到初紡纖維中會增加自由離子和非晶區的比例。從電化學阻抗譜研究來看，通過將增塑劑分子和填料顆粒嵌入核-殼結構中，可以提高其離子電導率。無填料和負載填料的納米纖維膜的最高離子電導率分別為0.09和0.21 mS.cm-1。制備的墊子遵從阿累尼烏斯行為（R2?1）。介電研究證實了從離子電導率中獲得的數據。此外，通過將MWCNTs填料摻入到電紡納米纖維的核部分中，可將剩余容量從69％提高到85％。研究結果有助于開發嵌入有導電填料的多功能納米纖維膜，作為用于鋰離子電池的無溶劑電解質。
圖1.聚合物溶液制備和靜電紡絲過程的示意圖[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖2.無填料電紡核-殼納米纖維（CS1至CS4）的FE-SEM圖像
圖3.不同比例MWCNTs和0.07 wt％SiO2負載的核-殼納米纖維電解質的FE-SEM圖像
圖4.A.PEO/EC/LiClO4納米纖維，B.SiO2納米顆粒負載的PEO/EC/LiClO4納米纖維和C-E.電紡CNT3Si@CS4納米纖維的TEM圖像
圖5.A.CS4，B.CNT1Si@CS4，C.CNT2Si@CS4和D.CNT3Si@CS4核-殼納米纖維的元素分析[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖6.A.電紡電解質的FTIR光譜，B.自由離子比例[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖7.A.初紡膜的XRD圖，B和C.電紡膜CS4和CNT1Si1@CS4結晶和非晶區的XRD圖，以及D.制成的電解質的結晶相（％）[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖8.包括CS1、CS4和CNT3Si1@CS4電解質的電紡膜的TGA熱分析圖[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖9.A.用于EIS測試的電池配置，B和C.無填料和填料負載的電紡核-殼電解質的Nyquist圖，以及D.用于擬合EIS數據的等效電路模型[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖10.電紡核-殼納米纖維的溫度依賴性電導率[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖11.各種電紡電解質的頻率與A.介電常數、B.介電損耗、C.實際電模量和D.虛電模量的關系圖[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖12.電紡核-殼墊的耗散因數隨頻率的變化[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖13.使用初生納米纖維作為無溶劑電解質的預制電池的電化學性能：A.各種樣品的容量保持率與循環次數的關系，B.CNT3Si@CS4電紡膜在0.1至1.5 C下的速率性能以及C.CNT3Si@CS4納米纖維在0.16 mA.cm-2下隨時間變化的電壓曲線[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
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