【摘 要】
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静电纺丝技术能较大规模制备出均匀、连续的纳米纤维,直径可从十几纳米至几微米,而且该技术成本低廉、工艺简单,在制备纳米纤维材料方面具有极大优势。静电纺丝纤维种类丰富,不仅包括成分与功能单一的聚合物纳米纤维,为了满足实际应用中的各种需求,还研究了多组分的聚合物复合纳米纤维,而且通过各种无机物掺杂或热处理工艺,性能各异的无机纳米纤维以及聚合物/无机物复合纳米纤维也被成功制备并广泛应用。收集到的纤维还具有
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静电纺丝技术能较大规模制备出均匀、连续的纳米纤维,直径可从十几纳米至几微米,而且该技术成本低廉、工艺简单,在制备纳米纤维材料方面具有极大优势。静电纺丝纤维种类丰富,不仅包括成分与功能单一的聚合物纳米纤维,为了满足实际应用中的各种需求,还研究了多组分的聚合物复合纳米纤维,而且通过各种无机物掺杂或热处理工艺,性能各异的无机纳米纤维以及聚合物/无机物复合纳米纤维也被成功制备并广泛应用。收集到的纤维还具有独特的三维多孔网络结构和一定的纳米效应,使其在储能、传感器、催化、过滤、生物医学、柔性器件等各个领域都具有广阔的应用前景。本文我们主要研究了不同组分的静电纺丝复合纳米纤维在锂离子电池柔性、无粘结剂负极材料和骨组织修复支架方面的应用:（1）锂离子电池柔性、无粘结剂硅/碳负极材料。科技发展对柔性储能设备的发展提出了新的需求:容量、稳定性、柔性。我们通过简单的静电纺丝法,制备了无粘结剂等非活性成分的独立电极,并将高容量的硅（Si）与碳（C）材料复合,提高电极的比容量;为克服硅纳米颗粒（Si NPs）的团聚和体积膨胀,提高电极稳定性,我们选用80 nm的硅,并包覆一层二氧化硅（Si O2）,来限制硅的体积膨胀、提高Si NPs的分散性,然后将其分散在聚丙烯腈（PAN）溶液中,电纺后得到三维多孔纤维网络也能有效缓解体积膨胀;新颖的“预氧化-切片-碳化”工艺步骤可以进一步提高极片的柔性和结构完整性。最终得到的Si@Si O2@CNFs纤维膜作为柔性、无粘结剂锂离子电池硅/碳负极材料,具有优异的柔韧性和电化学性能。（2）聚己内酯/壳聚糖-二氧化硅骨组织修复支架。传统的骨组织修复方法（自体骨移植和异体骨移植）伴随着严重的并发症或免疫排斥反应。组织工程学的研究为骨组织缺损提供了更好的修复方式。本文通过静电纺丝法,结合聚己内酯（PCL）的力学性能、壳聚糖（CS）的抗菌性和亲水性,得到功能全面的PCL/CS纤维,另外,通过静电纺丝法将作为骨生长因子的Si O2凝胶小球均匀的电纺在纤维中,得到的骨组织修复支架对于骨髓间充质干细胞的粘附生长和增殖具有较好的促进作用。
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