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锂离子电池因能量密度高、循环寿命长和无污染等特点,已被广泛应用于移动手机、笔记本电脑等电子产品领域。然而,商业化电池的能量密度已经无法满足日益增长的电池需求。负极材料作为锂离子电池一个重要组成部分,对电池电化学性能起着关键性的作用。二氧化钼（MoO2）具有高的电导率、稳定性和理论容量等优点,已然成为关注度较高的负极材料之一。但MoO2在锂化过程中形成低电导率的Li0.98MoO2和发生较大的体积膨胀,影响了MoO2的循环性能。多孔碳纤维能有效抑制MoO2颗粒的体积效应以及提升电导率,同时柔性自支撑的碳纳米纤维膜能增加电极片比表面积和活性物质含量,提高电极片的电化学性能。因此,本文将MoO2纳米颗粒和碳纤维膜复合,利用静电纺丝技术原位形成嵌有MoO2颗粒的多孔碳复合纳米纤维膜,并将其直接用为锂离子电池负极材料,研究了MoO2含量和多孔结构对复合纳米纤维膜微观形貌,物相结构和电化学性能的影响。主要研究成果包括:（1）MoO2含量对复合纤维膜的影响。在碳化温度为600℃,保温时间5 h条件下制备出的复合纳米纤维膜具有良好的结构韧性和较好的MoO2结晶度。随着MoO2含量的增加,纤维膜电极石墨化程度逐渐升高,MoO2颗粒尺寸逐渐增大;而纤维膜电极比容量呈现出先增大后减小的趋势,阻抗则显示出先减小后增大趋势;当MoO2含量为35.6 wt%时,纤维膜电极展现出最优的电化学性能,在电流密度100 mA/g下,循环50圈后的比容量可达809 mAh/g,库伦效率接近100%。（2）孔结构对复合纳米纤维膜的影响。随着PMMA含量的增加,多孔复合纳米纤维膜石墨化程度升高,孔径尺寸逐步增大,比表面积先增大后减小,相应的比容量呈现出先增大后减小的趋势;当PMMA和PAN比值为2:8时多孔纳米纤维膜电极具有最好的电化学性能,在电流密度100 mA/g下,经60圈循环后比容量能达到1073 mAh/g,高电流密度1000 mA/g和2000 mA/g下,比容量仍能保持716 mAh/g和447 mAh/g。可见,多孔结构能进一步提升复合纳米纤维膜电极的电化学性能。