彭磊磊，艾芝泉，马闻俊，彭宏飞，马昌，史景利

（天津市先进纤维与储能技术重点实验室 天津工业大学，天津 300387）

0 前言

随着化石资源的日益短缺，储能已成为全球关注的焦点。锂离子电池（LIBs）因其高能量密度、环境友好和长循环寿命，在缓解当前能源和环境危机方面发挥着越来越重要的作用[1,2]。作为LIBs的重要组成部分，负极材料的开发起着至关重要的作用。碳材料，由于低成本、高导电性、出色的循环稳定性和宽电压窗口(0～3V)等特点，被广泛用作负极材料得开发。目前，碳材料用作锂离子电池最广为接受的理论为锂离子在碳层之间的嵌入和脱出理论[3]。为了改善锂离子在碳材料内部的插层环境，最有效的策略是设计新型纳米碳材料。

纳米碳纤维，具有可操控的纳米孔结构，引起了普遍的关注。Tao[4]等人以废核桃壳为原料，采用相对简单的液化、静电纺丝和碳化工艺制备了CNF，在无粘结剂的情况下，将这些CNF用于LIBs中。其最优样在300mA/g的电流密度下可逆容量达380mAh/g，且在100mA/g的电流密度下循环200圈后可逆容量稳定在280mAh/g，具有优异的倍率和循环性能。Li[5]等人采用静电纺丝法制备了PAN/聚酰亚胺复合膜，复合膜力学性能优于单纯PAN膜，在500mA/g的电流密度下循环50次后仍可保持153mAh/g的可逆比容量。静电纺丝法制备的复合膜具有较高的孔隙率、电解质吸收率和锂离子电导率等优点。

近年来，具有良好的电化学性能的不同碳源的纳米碳纤维也被广泛研究。然而，大部分的纳米碳纤维前驱体主要来自于化石燃料，具有不可再生性。……