邢宇声， 胡 毅， 程钟灵

(1. 浙江理工大学 先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室， 浙江 杭州 310018； 2. 浙江理工大学 生态染整技术教育部工程研究中心， 浙江 杭州 310018)

随着功能化纺织品日益增长的市场需求，纤维产业迎来了新的机遇和挑战。其中具有储能功能的新型纤维因有助于解决日益严峻的能源问题[1-3]，而成为重要的功能化研究方向[4]。新型储能纤维的制备需要选取适合的储能材料作为活性物质，进而通过相应的加工工艺得到兼具纤维形态和储能功能的复合纤维，其关键点在于活性物质的筛选和与纤维的复合[5]。

当前，通过静电纺丝技术和炭化工艺可制备出具有一定储能性能的纯碳纳米纤维[6]，但其储能效果需进一步提升。引入高理论容量和相对较低工作电压的硅基材料是提升纤维储能性能的有效途径之一。但硅材料较差的导电性与储能动力学过程中极大的体积变化(约400%)，导致纤维电极材料结构易坍塌以及化学稳定性下降明显，严重影响复合纤维电极的电子和离子传输，使器件储能性能迅速衰减，极大阻碍了硅基材料作为锂离子电池负极的实际应用和发展[7]。为改善硅基材料的电化学性能，已经提出并开发了包括设计硅纳米结构[8-10]、制备纳米复合材料[11-13]以及掺杂元素[14-15]等方法，但硅基材料的应用与工艺优化仍有较大的发展空间。寻求设计一种简单有效的解决方案来抑制或缓冲硅基材料体积变化成为研究重点。……