隔膜是鋰離子電池（LIB）的關鍵部件，氧化還原活性隔膜可以通過參與電池反應來提高鋰離子電池的容量。本文報道了一種通過靜電紡絲和原位聚合制備而成的基于Fe（CN）64-摻雜聚吡咯（PPy）復合納米纖維的氧化還原活性隔膜。該隔膜由一層聚丙烯腈（PAN）@摻雜PPy核殼結構納米纖維和一層PAN納米纖維組成。優化后的氧化還原活性隔膜的孔隙率、電解質吸收率和離子電導率分別為79.3±7.1%、294.6±31.5%和1.57±0.06mS?cm-1。這些值分別大于市售PP隔膜的41%、81.5±17.4%和0.75±0.02mS?cm-1。因此，在2.0-0.2C下，配備氧化還原活性隔膜的電池的放電容量高達158.7-227.0mAh?g-1，優于傳統的惰性隔膜。電池容量的提高來自于摻雜PPy聚合物的氧化還原活性，這可以從循環伏安法中更寬的陰極和陽極峰得到證明。此外，使用氧化還原活性隔膜的電池顯示出高達103.0mAh?g-1的重量能量密度，比商用PP隔膜和文獻中報道的氧化還原活性隔膜分別高出56.1%和27.2%。
圖1.氧化還原活性隔膜的制備過程示意圖。
圖2.（a）制備的氧化還原活性隔膜的照片。（b-c）隔膜惰性側的SEM圖像。（d-f）隔膜氧化還原活性側的SEM圖像。
圖3.電紡PAN和PAN@PPy納米纖維的FTIR光譜。
圖4.（a-b）電紡PAN惰性側和（c-d）PAN@PPy氧化還原活性側的纖維尺寸和孔徑尺寸分布。
圖5.（a）配備不同隔膜的對稱電池的典型奈奎斯特圖。（b）本研究中使用的不同隔膜的DSC熱圖。
圖6.（a-c）在160℃下熱輻射1小時之前和（d-f）之后，氧化還原活性隔膜、電紡PAN隔膜和市售PP隔膜的數碼照片。
圖7.氧化還原活性隔膜和電紡PAN隔膜的典型應力-應變曲線。
圖8.含不同隔膜的Li/LiFePO4電池的電池性能。（a）第一次循環充電/放電曲線，（b）循環伏安圖，（c）倍率性能，（d）循環穩定性。
圖9.含有（a）常規隔膜和（b）氧化還原活性隔膜的LFP/Li電池的示意圖。
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