"シリコンナノ繊維を合成するための方法であって、液体シラン、ポリマー、および溶媒を組み合わせて、粘性溶液を形成することと、粘性溶液流を高電場に通過させ、繊維を形成することと、前記形成された繊維を基板上に蒸着することと、前記蒸着された繊維を転換させることと、を備える、方法。前記液体シランは、本質的に、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、および1シリルシクロペンタシランから成る、シクロシランの群から選択される、化学式SinH2nのシクロシランである、請求項1に記載の方法。前記液体シランは、化学式SinH2n2の直鎖または分岐シクロシランである、請求項1に記載の方法。前記ポリマーは、本質的に、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレン共ポリマー、およびポリビニルブチラールから成る、ポリマーの群から選択される、請求項1に記載の方法。前記溶媒は、本質的に、トルエン、キシレン、シクロオクタン、1,2,4トリクロロベンゼン、ジクロロメタン、またはそれらの混合物から成る、溶媒の群から選択される、請求項1に記載の方法。前記基板は、本質的に、炭素繊維マット、金属箔、およびマンドレルから成る、基板の群から選択される、請求項1に記載の方法。前記蒸着された繊維は、150°Cから300°Cの温度における熱処理を使用して転換され、ポリシラン含有材料を生成する、請求項1に記載の方法。前記蒸着された繊維は、300°Cから850°Cの温度における熱処理を使用して転換され、非晶質シリコン含有材料を生成する、請求項1に記載の方法。前記蒸着された繊維は、850°Cから1414°Cの温度における熱処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料を生成する、請求項1に記載の方法。前記蒸着された繊維は、レーザ処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料をもたらす、請求項1に記載の方法。シリコンナノ繊維を合成するための方法であって、液体シラン、ポリマー、固相、および溶媒を組み合わせ、粘性溶液を形成することと、粘性溶液流を高電場に通過させ、繊維を形成することと、前記形成された繊維を基板上に蒸着することと、前記蒸着された繊維を転換させること、を備える、方法。前記液体シランは、本質的に、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、および1シリルシクロペンタシランから成る、シクロシランの群から選択される、化学式SinH2nのシクロシランである、請求項11に記載の方法。前記液体シランは、化学式SinH2n2の直鎖または分岐シクロシランである、請求項11に記載の方法。前記固相は、本質的に、Al、Au、Ag、Cu、InSnO、フッ素ドープ酸化スズ、およびカーボンブラックの金属粒子から成る、金属粒子の群から選択される、金属粒子である、請求項11に記載の方法。前記固相は、本質的に、カーボンナノチューブ、シリコンナノワイヤ、ポリジヒドロシランSinH2n、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、ZnO、およびSiから成る、半導体粒子の群から選択される、半導体粒子である、請求項11に記載の方法。前記固相は、本質的に、CaH2、CaBr2、Cp2TiCO2、TiCl4、VCO6、CrCO6、Cp2Cr、Mn2CO10、CpMnCO3、FeCO5、Fe2CO9、Co2CO8、CO4CO12、Cp2Co、Cp2Ni、NiCOD2、BaH2、[RuCO4]∞、Os3COi2、Ru3CO12、HFeCo3CO12、およびH2FeRu3CO13から成る、金属試薬の群から選択される、金属試薬である、請求項11に記載の方法。前記固相は、本質的に、カーボンフラーレン、CdSe、PbS、Si、またはGeの量子ドット、およびZnSe/CdSeまたはSi/Geのコアシェル量子ドットから成る、光活性粒子の群から選択される、光活性粒子である、請求項11に記載の方法。前記転換された繊維を凝集性伝導性コーティングでコーティングすることをさらに備える、請求項11に記載の方法。前記コーティングは、本質的に、黒鉛、カーボンブラック、KB炭素、カーボンナノチューブ、およびグラフェンから成る、コーティングの群から選択される、コーティングである、請求項11に記載の方法。シリコン含有複合体ワイヤを作製する方法であって、ポリマーおよび溶媒を組み合わせ、粘性溶液を形成することと、液体シランを同軸送達チューブの内環を通して流動させる一方、前記粘性ポリマー溶液を外環を通して流動させることと、前記粘性混合物を高電場に暴露し、連続繊維が形成され、基板上に蒸着される、ことと、内側に、ポリシラン、非晶質シリコン、および/または結晶シリコン断片を、外側に、炭素コーティングを含有する、複合体材料に前記蒸着された繊維を転換させることと、を備える、方法。前記内環を通って流動する流体シランは、本質的に、Si6H12シクロヘキサシラン、Si6H121シリルシクロペンタシラン、およびSi5H10シクロペンタシランから成る、シクロシランの群から選択される、請求項20に記載の方法。前記内環を通って流動する流体シランは、化学式SinH2n2を有する、直鎖および分岐シランの群から選択される、請求項20に記載の方法。前記外環を通って流動する溶液は、ジメチルホルムアミド中のポリアクリロニトリルである、請求項20に記載の方法。シリコン含有バッテリ電極複合体を作製するための方法であって、化学式SinH2nの液体シランをポリマーおよび溶媒と組み合わせて、粘性溶液を形成することと、前記粘性溶液を高電場を通して放出し、連続繊維が形成され、金属箔基板上に蒸着される、ことと、不活性ガス下、熱処理によって、前記蒸着された繊維を転換させることと、凝集性イオン伝導性コーティングを前記転換された繊維上に形成することと、前記コーティングされたシリコンナノ繊維を結合剤およびKBカーボンと混合し、電極を形成することと、を備える、方法。エレクトロスピニングインクであって、化学式SinH2nの液体シランと、ポリマーと、溶媒と、を備える、インク。エレクトロスピニングインクであって、化学式SinH2nの液体シランと、ポリマーと、固相と、溶媒と、を備える、インク。前記固相は、本質的に、Al、Au、Ag、Cu、InSnO、フッ素ドープ酸化スズ、およびカーボンブラックの球形金属粒子から成る、金属粒子の群から選択される、金属粒子である、請求項26に記載のエレクトロスピニングインク。前記固相は、本質的に、カーボンナノチューブ、シリコンナノワイヤ、ポリジヒドロシランSinH2n、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、ZnO、およびSiから成る、半導体粒子の群から選択される、半導体粒子である、請求項26に記載のエレクトロスピニングインク。前記固相は、本質的に、CaH2、CaBr2、Cp2TiCO2、TiCl4、VCO6、CrCO6、Cp2Cr、Mn2CO10、CpMnCO3、FeCO5、Fe2CO9、Co2CO8、CO4CO12、Cp2Co、Cp2Ni、NiCOD2、BaH2、[RuCO4]∞、Os3CO12、Ru3CO12、HFeCo3CO12、およびH2FeRu3CO13から成る、金属試薬の群から選択される、金属試薬である、請求項26に記載のエレクトロスピニングインク。前記固相は、本質的に、カーボンフラーレン、CdSe、PbS、Si、またはGeの量子ドット、およびZnSe/CdSeまたはSi/Geのコアシェル量子ドットから成る、光活性粒子の群から選択される、光活性粒子である、請求項26に記載のエレクトロスピニングインク。前記液体シランは、化学式SinH2n2の直鎖または分岐シクロシランである、請求項26に記載のエレクトロスピニングインク。例証目的のために、より具体的に図面を参照すると、本発明の一実施形態は、一般的に、図1から図6に示される方法に描写される。ここに開示される基礎概念から逸脱することなく、本方法は、具体的ステップおよびシーケンスに関して、可変であってもよく、装置は、構造的詳細に関して、可変であってもよいことを理解されるであろう。ここでの方法に描写および/または使用されるステップは、図に描写されるもの、または記載されるものと異なって行われてもよい。ステップは、これらのステップが生じ得る順序の単なる例示である。ステップは、依然として、主張される発明の目標を達成するように、所望の任意の順序で生じてもよい。本発明は、本発明の適応の例証として、エレクトロスピニングによって、液体シランインクから生成される、ナノワイヤ/繊維複合体および薄膜を含有するシリコンを生成するための方法を提供する。三成分および四成分液体シラン系インク組成物からのナノワイヤ生成物は、方法を実証するために、生成および特性評価される。本方法によって生成される、例示的ナノワイヤは、リチウムイオンバッテリのためのアノード等の他の材料組成物の成分として使用することができる。次に、図1を参照すると、三成分液体シランインクを随意の伝導性コーティングと併用して、シリコン系ナノワイヤ材料を生成するための方法の好ましい実施形態10に従うステップが、例証される。ブロック12では、液体シラン、ポリマー、および溶媒の溶液が、提供される。結果として生じた粘性溶液は、好ましくは、エレクトロスピニングの手順のために、約100cPから約10,000cPの粘度を有する。好ましい液体シランは、化学式SinH2nを有し、ここで、nは3、4、5、6、7、または8である。化学式SinH2n2ここで、nは3、4、5、6、7、または8の直鎖および分岐液体シランもまた、使用されてもよい。これらのシランのうちの1つ以上の混合物もまた、使用されてもよい。シクロヘキサシランSi6H12は、特に、好ましいシクロシランである。液体Si6H12は、好ましくは、トリクロロシランHSiCl3から調製される、塩素化塩の還元によって、合成される。シクロヘキサシランは、減圧蒸留ならびに周囲光に対して、安定している、高融点液体18°Cである。Si6H12は、数日間、室温蛍光灯に対して安定していることが分かっており、顕著な劣化を伴うことなく、固体状態において、数ヶ月間、貯蔵することができる。Si6H12は、超音波噴霧に対して安定しており、aSiラインの平行エアロゾルビーム直接書込蒸着における前駆体として使用されている。加えて、Si6H12は、高電圧処理およびエレクトロスピニング処置に曝されても安定しており、リチウムイオンバッテリおよび他の材料内のアノードとしての用途を見出し得る、aSiナノワイヤをもたらす。図1に示される実施形態では、Si6H12は、熱またはレーザ光への長時間暴露下、開環重合を受け、付加的熱処理によって、最初に、固体ポリジヒドロシランSiH2nを非晶質シリコンに、次いで、結晶シリコン材料に転換する。具体的には、Si6H12は、ラジカル重合を介して、熱処理または光活性化によって、固体ポリジヒドロシランSiH2nに転換することができる。付加的熱分解は、H2gを発生させ、約350°CにおいてaSi:Hを、約850°Cにおいて結晶シリコンをもたらす。別の好ましい実施形態では、液体シランは、SinH2nここで、nは5または6に対応する、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、および/または1シリルシクロペンタシランである。好ましいポリマーは、ポリメタクリル酸メチルである。しかしながら、ポリプロピレンカーボネート/ポリシクロヘキセンカーボネートまたはポリフッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレン共ポリマーおよびポリビニルブチラール等のポリカーボネートもまた、図1のブロック12に示される実施形態において、使用されてもよい。一実施形態では、粘性溶液中のシラン対有機ポリマーの割合は、約5から20のシランの範囲内に維持され、10から16のシランの範囲が、好ましい。ブロック12における好ましい溶媒として、トルエン、キシレン、シクロオクタン、1,2,4トリクロロベンゼン、およびジクロロメタン、またはそれらの混合物が挙げられる。しかしながら、これらの溶媒は、好ましいが、他の溶媒が、採用されるポリマーおよびシランに基づいて、選択されてもよいことを理解されるであろう。ブロック14では、ブロック12で生成された粘性溶液が、ノズルから放出される、または膜から引き出され、高電場に暴露され、溶液から生じる連続繊維が形成され、基板上に蒸着される。本方法の一実施形態では、高電圧環境は、溶液がノズルから収集基板に放出される点から、直流バイアスを印加することによって、形成される。エレクトロスピニングプロセスのために使用される電圧は、通常、約5000Vから約20,000Vの範囲であって、典型的には、約7000Vから11,000Vが使用される。好ましい実施形態では、約2kVを上回る直流バイアスは、窒素環境内において、10cmの間隙を隔てて、印加される。エレクトロスピニング装置はまた、内環および外環を伴う、ノズルを有することができる。本構成では、液体シランは、同軸送達チューブの内環を通して、放出される一方、粘性ポリマー溶液は、外環を通して、放出され、両流体は、高電場に暴露され、基板上に蒸着される繊維の連続形成をもたらす。一好ましい構成では、内環を通して指向される、液体シランは、Si6H12シクロヘキサシラン、Si6H12、1シリルシクロペンタシラン、またはSi5H10シクロペンタシランであって、外環を通って流動する溶液は、ジメチルホルムアミド中のポリアクリロニトリルである。ブロック30において、高電場内でノズルから放出される溶液から形成されるナノ繊維材料の撚り糸は、ブロック40において、基板上に蒸着および収集される。図1に示される実施形態では、基板は、銅箔またはアルミニウム箔等の金属箔から成る。一構成では、基板は、伝導性金属部分および絶縁部分を含み、生成されるシリコン含有ワイヤは、基板の絶縁部分にスピンされる。別の実施形態では、基板は、カーボンナノチューブから構築される炭素繊維マットを含む、伝導性炭素繊維マットである。基板はまた、銅箔等の箔の回転マンドレルまたは可動金属ウェブであってもよい。ブロック50では、蒸着および収集されたナノワイヤが、熱処理またはレーザ処理を使用して、転換される。例えば、シクロヘキサシラン系溶液では、蒸着物は、約150°Cから300°Cの範囲の温度において、熱処理を使用して転換され、ポリシラン含有材料を生成することができる。蒸着物はまた、約300°Cから約850°Cの範囲の温度において、熱処理を使用して、転換され、非晶質シリコン含有材料を生成することができる。ブロック40からの蒸着物は、約850°Cから1414°Cの温度において、熱処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料を生成することができる。例証として、同軸ノズルから放出されたシクロヘキサシランおよびポリマー溶媒の熱処理は、350°Cで、N2下、1時間、続いて、350°Cで、空気中、1時間、続いて、800°Cで、N2中、1時間と続く。蒸着物はまた、レーザ処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料を生成することができる。随意に、ブロック60では、転換された繊維は、凝集性伝導性コーティングでコーティングすることができ、コーティングされた転換された繊維は、例えば、リチウムイオンバッテリのためのアノード材料等の複合体材料の成分として、使用することができる。一実施形態では、伝導性コーティングは、前駆体ガスとして、アルゴン/アセチレン、水素/メタン、または窒素/メタンを使用して、化学蒸着によって、蒸着される。別の実施形態では、凝集性伝導性コーティングは、溶液蒸着によって、蒸着される。例えば、溶液蒸着は、溶媒中のシリコン含有断片とともに圧延された伝導性炭素の分散を採用してもよい。伝導性炭素は、本実施形態では、黒鉛、カーボンブラック、グラフェン、またはカーボンナノチューブであることができる。次に、図2を参照すると、四成分液体シランインクを随意の伝導性コーティングと併用する、シリコン系ナノワイヤ材料を生成するための方法の好ましい実施形態100に従うステップが、例証される。本発明に従う、四成分インクは、本質的に、ここで説明される三成分インクと同一成分を有し得るが、追加の固相を伴う。固相は、粒子、光活性、または反応性化合物であってもよい。四成分インクの処理は、典型的には、三成分インクの処理と同一である。ブロック110では、粘性溶液は、好ましくは、化学式SinH2nの液体シラン、ポリマー、固相、および溶媒を組み合わせることによって、形成される。三成分インクと同様に、成分は、任意の順序において、または対合によって、連続的に組み合わせられてもよい。好ましい液体シランは、化学式SinH2nを有し、ここでnは3、4、5、6、7、または8である。化学式SinH2n2の直鎖および分岐液体シラン、ここでnは3、4、5、6、7、または8もまた、使用されてもよい。これらのシランのうちの1つ以上の混合物もまた、使用されてもよい。好ましいポリマーは、図2のブロック110に示される実施形態では、ポリメタクリル酸メチルまたはポリカーボネートである。図2のブロック110における好ましい溶媒として、トルエン、キシレン、シクロオクタン、1,2,4トリクロロベンゼン、およびジクロロメタン、またはそれらの混合物が挙げられる。しかしながら、これらのポリマーおよび溶媒が好ましいが、他のポリマーおよび溶媒が、採用されるポリマー、固相、およびシランに基づいて、選択されてもよいことを理解されるであろう。1つ以上の固相成分は、図2のブロック110に提供される、インク混合物の一部であることができる。例えば、固相は、複数の金属粒子、好ましくは、球状または高いアスペクト比を有し得る、ナノスケール粒子を備えることができる。一実施形態では、金属粒子は、Al、Au、Ag、Cu、InSnO、フッ素をドープした酸化スズ、または金属合金等の金属から作製される。別の実施形態では、粒子は、黒鉛、カーボンブラック、またはグラフェンから作製されてもよい。金属粒子はまた、カーボンナノチューブまたはシリコンナノワイヤ等の好適な寸法のワイヤまたはチューブから構成されてもよい。他の実施形態では、固相は、ホウ素、リン、ヒ素、またはアンチモン含有化合物等の置換的にドープしたシリコンとして知られる、要素を含有する。固相成分はまた、カーボンナノチューブ、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、ZnO、またはSi等の材料から形成される、半導体粒子であることができる。固相成分はまた、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、および/または1シリルシクロペンタシランに対応する、SinH2nn=5,6のUV照射によって形成される、ポリジヒドロシランSiH2nを含むことができる。別の実施形態では、金属シリサイドワイヤが形成され、図2のブロック110における固相は、金属試薬を備える。固相金属試薬の実施例として、を含むCaH2、CaBr2、Cp2TiCO2、VCO6、CrCO6、Cp2Cr、Mn2CO10、CpMnCO3、Fe2CO9、Co2CO8、CO4CO12、Cp2Co、Cp2Ni、NiCOD2、BaH2、[RuCO4]∞、Os3CO12、Ru3CO12、HFeCo3CO12、Co2CO8、およびH2FeRu3CO13が挙げられる。ブロック110における金属試薬はまた、TiCl4またはFeCO5等の液体であってもよい。別の実施形態では、固相は、光活性固相である。例えば、光活性相は、カーボンフラーレン、カーボンナノチューブ、CdSe、PbS、Si、またはGeの量子ドット、ZnSe/CdSeまたはSi/Geのコアシェル量子ドットの粒子であることができる。ブロック120では、溶液は、高電場内のノズルを通して、噴出され、エレクトロスピニングプロセスを通して、実質的に、連続ナノ繊維を形成する。単一ノズルを通しての単一溶液の排出が、図2の実施形態に説明されるが、他の溶液およびノズル構成を二および四成分インクと併用することができる。例えば、実施例16に例証されるように、内環および外環を有する、同軸ノズルおよびディスペンサシステムを使用することができる。ポリマー、固相、および溶媒を組み合わせ、外環を通して流動する流体源である、粘性溶液を形成することができる。選択される液体シランは、内環を通して伝達される、第2の流体源である。例えば、内環を通って流動する流体シランは、Si6H12シクロヘキサシラン、Si6H121シリルシクロペンタシラン、またはSi5H10シクロペンタシランであって、外環を通って流動する溶液は、ジメチルホルムアミド中のポリアクリロニトリルおよび金属粒子またはカーボンナノチューブである。別の実施形態では、ポリマーおよび溶媒の粘性混合物が、生成され、その混合物は、ノズルの外環を通して噴出される一方、同時に、液体シランをノズルの内環を通して噴出する。2つの流れが、高電場を通して指向され、コアシェル繊維を形成する。繊維は、炭素外側コーティングによって、シリコンワイヤに転換される。多くの他の組み合わせもまた、本同軸ノズル構成によって可能である。ブロック130では、ブロック120において、エレクトロスピニング装置から形成されるナノ繊維は、伝導性基板上に蒸着される。ブロック130における基板は、好ましくは、銅箔またはアルミニウム箔等の金属箔である。基板はまた、カーボンナノチューブから構築される炭素繊維マットを含む、伝導性炭素繊維マットであることができる。一構成では、基板は、伝導性金属部分および絶縁部分を含み、生成されるシリコン含有ワイヤは、基板の絶縁部分にスピンされる。ブロック130で収集された生成された繊維は、ブロック140において、ラジカル重合を介して、熱処理または光活性化を通して、非晶質シリコンまたは結晶シリコン複合体に転換することができる。蒸着された材料はまた、異なる時間および場所において、収集および転換することができる。三成分インクと同様に、四成分インクから生成された繊維は、典型的には、150から300°Cの温度において、熱処理を使用して転換され、ポリシラン含有材料をもたらす。蒸着物はまた、300から850°Cの温度において、熱処理を使用して転換され、非晶質シリコン含有材料を生成することができる。蒸着物はまた、約850から1414°Cの温度において、熱処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料をもたらすことができる。これらの温度範囲内のいくつかの変形例は、インク内で使用される、特定の固相の性質に応じて、認められ得る。最後に、蒸着物は、ブロック140において、レーザ処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料をもたらすことができる。随意の凝集性伝導性コーティングが、ブロック150において、熱処理前または後に、転換された材料に塗布されてもよい。ブロック150におけるコーティングは、前駆体ガスとして、アルゴン/アセチレン、水素/メタン、または窒素/メタンを使用する、化学蒸着によって、塗布することができる。コーティングはまた、シリコン含有断片および溶媒と、炭素源として、黒鉛、カーボンブラック、グラフェン、ナノチューブ、またはワイヤとともに圧延される、伝導性炭素の分散を使用して、溶液蒸着によって、塗布することができる。本発明に従って生成される、コーティングされたまたはコーティングされていないナノ繊維あるいはワイヤは、さらなる処理によって、他の複合体材料の成分として、使用することができることが分かる。これは、三成分インクまたは四成分インクを伴う、電気伝導性シリコン複合体電極の生成とともに例証することができる。また、図3を参照すると、本発明に従って、アノード材料を生成するための方法200が、図式的に示される。ブロック210では、ナノ繊維が、二または四成分インクをエレクトロスピニングすることによって、生成される。繊維は、ブロック220において、熱またはレーザ処理によって、転換される。処理された繊維は、ブロック230において、炭素によってコーティングされる。炭素コーティングは、化学蒸着または溶液蒸着によって、塗布することができる。炭素コーティングは、好ましくは、黒鉛、カーボンブラック、グラフェン、あるいはナノチューブまたはワイヤのコーティングである。ブロック240では、コーティングされた繊維は、イオン伝導性結合剤と組み合わせられ、電極の本体を形成する。ポリマー結合剤は、本質的に、リチウムイオン伝導性であってもよく、または電解質溶液を吸収することによって、リチウムイオン伝導性となってもよい。コーティングされたナノ繊維は、結合剤と混合され、さらにある大きさに切ったり、異なる形にすることができる材料構造をもたらす。例えば、結合剤は、ポリフッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレン共ポリマーまたはナトリウムカルボキシメチルセルロースを含んでもよい。いくつかの結合剤は、揮発性であって、付加的熱またはレーザ処理によって、除去可能であってもよい。他の結合剤はまた、イオンまたは電気伝導性である、あるいはKB炭素または黒鉛のような炭素粒子等の伝導性充填剤を有してもよい。コーティングされたシリコン繊維を伴う電極は、例えば、サイクルの間、リチオ化および脱リチウムプロセスの際に生じる、相当な体積変化からの亀裂に耐性がある。KB炭素は、弾性炭素であって、通常の体積変化の間、伸縮可能かつ圧縮可能であって、ブロック240における、好ましい伝導性結合剤または充填剤である。一実施形態では、電極は、a化学式SinH2nの液体シランを、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレン共ポリマー、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、またはポリマーおよび溶媒の混合物等のポリマーと組み合わせ、粘性溶液を形成することと、b粘性溶液を高電場に暴露し、連続繊維が、形成され、金属箔基板上に蒸着される、ことと、c温度400°C未満において、不活性ガス下、熱処理によって、ポリシラン、非晶質シリコン、および/または結晶シリコン断片を含有する材料に、蒸着物を転換することと、d蒸気または溶液蒸着によって蒸着されたシリコン含有断片の外部空隙上に、凝集性イオン伝導性コーティングを形成することと、eコーティングされたシリコンナノ繊維材料を、ポリフッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレン共ポリマー、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、および/またはKBカーボンの結合剤と混合し、電極を形成することと、によって、生成することができる。本発明は、付随の実施例を参照することによって、より理解され得るが、これは、例証目的のためだけに意図され、ここに添付の請求項に定義される本発明の範囲を限定するものとして、いかようにも解釈されるべきではない。実施例1液体シランインクの異なる配合による、エレクトロスピニング法の機能性を実証するために、試験リアクタが、構築された。全エレクトロスピニング処理および蒸着後処理は、他に特に規定がなければ、活性酸素洗浄を伴う、不活性窒素ガスグローブボックス内で行われた。適切なインク配合後、三および四成分溶液および/または混合物を、長さ針2.5cmの刃先の丸い18口径ステンレス鋼と嵌合された1mLHDPE注射器内に吸引させた。インク含有注射器および針は、針から基板の隔離距離約25cmの水平位置で、注射器ポンプ内に載置された。金属銅箔片5cm×5cm×0.8mmが、エレクトロスピニングプロセスにおける電極基板として採用され、以下のプロトコルに従って、清浄された:噴射ボトルを使用して、約5mLのイソプロパノールで漱ぎ、噴射ボトルを使用して、約5mLの1.5M塩酸で漱ぎ、噴射ボトルを使用して約10mL脱イオン水で漱ぎ、粒子濾過された高純度窒素ガス流で乾燥させた。これらの基板は、次いで、エレクトロスピニングプロセスグローブボックス内に導入された。基板は、次いで、また、電源の接地への電気接続を行う役割を果たす、ワニ口クリップを使用して、金属箔をアクリル背景に接続することによって、蒸着位置に載置された。高電圧源GammaHighVoltageResearchInc.ModelES40P12W/DDPMが、針上の正極および金属基板上の負極接地と接続された。注射器ポンプColeParmermodelEW7490000は、流速0.4から0.5mL/時に設定され、針に液体が入るまで、動くことが許された。液滴が、針の外側に形成されると、電源は、15kVに調節された。平行ハロゲン光源を使用して、スピニング溶液/混合物を可視化した。15kVが印加された直後、スピニング繊維が、針から、基板に水平に移動するのが認められた。接地板および針の位置は、繊維が、箔の中心に蒸着されるように調節された。Si6H12およびSi5H10等のシクロシランは、減圧真空下、調製および蒸留され、99の純粋無色液体1HNMRによってをもたらした。Si5H10は、Si5Cl10をLiAlH4と反応させることによって調製され、付加的精製を伴わずに使用された。不活性雰囲気グローブボックスおよび標準的Schlenk技法を使用して、液体シランの酸化を防止した。これは、Si6H12およびSi5H10が、空気と接触して燃焼する自然発火性液体であって、発火源として扱われ、また、不活性雰囲気中で取り扱われるために必要である。加えて、SiH2nは、空気および湿気とゆっくりと反応し、非晶質シリカをもたらす。最初に、トルエン中の三成分インクSi6H12/PMMAを使用して、エレクトロスピニング法を実証し、その熱分解生成物を特性評価し、図4に図式的に示す。トルエン中のPMMAの溶液は、4.60gの乾燥トルエンを、磁気撹拌により混合された0.52グラムのPMMAAldrichP/N182265500GLot07227DH、MW=996,000を、フレーム乾燥された薬瓶に、添加することによって、調製された。混合物は、75°Cまで加熱され、ポリマーの溶解を促進した。次に、500μLの本PMMAトルエン溶液を室温まで冷却した、そして、100μLのSi6H12を液滴添加し、2つの無色の、一方はかなり粘性のある不混和相をもたらした。15分間、撹拌後、混合物は、三成分マイクロエマルジョンまたは単相混合物の形成を示唆する、見掛け粘度が、混じり合わない相のいずれよりも高く、均質であるように見えた。エレクトロスピニングは、基板として、銅箔を使用して、前述のように実現された。本プロセスがまた、より低い分子量PMMAポリマーMW=350,000を使用する際も有効であることは、注目に値する。エレクトロスピニング後、試料片は、鋏で切断され、約350°Cまで30分間熱処理され、その際、若干黄色い色相が、蒸着物内に観察された。熱処理された蒸着物の微細構造は、次いで、走査電子顕微鏡を使用して、精査された。微細構造は、直径100nmから3μmのワイヤから成ることが認められた。生成物のラマン顕微鏡特性評価HoribaJobinYvon、LabRAMARAMIS、532nm照射は、485cm1で特性ブロードバンドを与える、非晶質非晶質シリコン相の存在を確認した。興味深いことに、ラマンレーザは、レーザビームが約100kW/cm2に集束された後、観察された513cm1のバンドよって証明されるように、aSiワイヤを結晶Siに転換することができる。より高い電力密度に曝されたエレクトロスピニングされた蒸着物の光学顕微鏡写真は、ワイヤ内の融解および緻密化の明白な兆候を示す。生成されたエレクトロスピニングされたナノワイヤ材料は、収集され、電気化学電池内にアノードを作製するためにその材料を使用することによって、電極性能が試験された。パウチ電池内における組立前に、aSiワイヤは、空気に暴露され、化学蒸着チャンバ内に装填され、約10nm厚の薄い伝導性炭素層が蒸着された。その後、CコーティングされたaSiワイヤは、第2の不活性雰囲気アルゴン充填グローブボックスH2OおよびO2<1ppm内に移動された。リチウム金属/aSiワイヤ半電池は、隔離体としてのCelgard2300と、質量負荷4mg/cm2の電解質としてのエチレンカーボネート:ジエチルカーボネート1:1中で1MLiPF6を使用して、加工された。電気化学試験は、ArbinmodelB2000試験器を使用して、100mA/gにおいて、0.02から1.50V間のサイクルによって行われた。実施例1に従って調製された、リチウム金属および化学蒸着炭素コーティングされたaSiナノワイヤから成る、半電池に対する充電/放電データが、記録され、30サイクルにわたって、比較可能な特性を実証した。実施例2溶媒ジクロロメタンDCMを使用する、三成分インクSi6H12/PMMAのエレクトロスピニングを行い、代替溶媒を実証し、電極として、結果として生じた材料の性能を特性評価した。DCM中のPMMAの溶液は、3時間、500RPMにおいて磁気撹拌により混合された2.681gのPMMAと一緒に、フレーム乾燥された薬瓶に、18.0mLの乾燥DCMを添加することによって、調製された。次に、8.220gの本PMMA/DCM溶液、858μLのDCM、および418μLのSi6H12が、磁気撹拌しながら、液滴添加され、2つの混じり合わない液体の混合物をもたらした。15分間、撹拌後、混合物は、三成分マイクロエマルジョンまたは単相混合物の形成を示唆する、見掛け粘度が、混じり合わない相のいずれよりも高く、均質であるように見えた。エレクトロスピニングは、基板として、銅箔を使用して、前述のように実現された。各1mLの分割量をエレクトロスピニング直後、蒸着されたワイヤが、銅箔から削り落とされ、フレーム乾燥された薬瓶内に載置された。試料を含有する薬瓶は、次いで、16°C/分を下回らない立ち上がり速度によって、アルミニウム側板のあるセラミック熱板上において、550°Cまで加熱され、1時間、保持された。熱処理された蒸着物の微細構造は、高分解能走査電子顕微鏡を使用して、精査され、多孔性ワイヤと一次粒子径直径約150nmの凝集体からなることが認められた。生成物のラマン顕微鏡特性評価は、485cm1における特性ブロードバンドを与える非晶質シリコンの存在を確認した。ラマンレーザもまた、レーザビームが約100kW/cm2に集束された後に観察された、516cm1バンドによって証明されるように、aSiワイヤを結晶Siに転換し得る。より高い電力密度に曝された、エレクトロスピニングされた蒸着物の光学顕微鏡写真は、ワイヤ内の融解および緻密化の明白な兆候を示した。加熱された試料のうちの80mgの試料が、ICPOESおよび燃焼分析のために、GalbraithLaboratoriesKnoxville、TNに発送され、重複分析によって、83.6重量のシリコンおよび6.6重量の炭素が認められた。生成されたナノワイヤ材料は、次いで、電気化学電池内のアノードを作製するために使用された。パウチ電池内における組立前に、aSiワイヤは、空気に暴露され、化学蒸着チャンバ内に装填され、薄い伝導性炭素層約10nm厚が、蒸着された。その後、CコーティングされたaSiワイヤは、第2の不活性雰囲気アルゴン充填グローブボックスH2OおよびO2<1ppm内に移動された。リチウム金属/aSiワイヤ半電池は、隔離体としてのCelgard2300と、質量負荷4mg/cm2の電解質としてのエチレンカーボネート:ジエチルカーボネート1:1中で1MLiPF6を使用して、加工された。電気化学試験は、ArbinmodelB2000試験器を使用して、100mA/gにおいて、0.02から1.50V間のサイクルによって行われた。リチウム金属および化学蒸着炭素コーティングされたaSiナノワイヤから成る、半電池に対する充電/放電データが、取得された。具体的容量データは、初期容量3400mAh/g、2回目のサイクル容量2693mAh/g、で21サイクル後、16.6の減衰を示した。実施例360分間の550°Cの蒸着後処理およびレーザ暴露を伴う、DCM中の第2の三成分インクSi5H10/PMMAの生成物が、特性評価された。10重量のポリマー溶液が、乾燥および窒素散布されたDCMを約12時間撹拌することによって溶解されたPMMAと一緒に、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶内に添加することによって、調製された。その際、45μLのSi5H10が、マイクロピペットを使用して、溶液に添加され、本混合物は、10分間、PTFEコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、撹拌された。銅箔基板が、清浄され、装置に搭載および接続される前に、エレクトロスピニンググローブボックス内に移動された。エレクトロスピニングは、20cm隔離距離、12kV励起、0.5mL/時インク流速によって行われ、総溶液体積約75μLが、分注された。銅箔上のエレクトロスピニングされた試料の後熱処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を改善させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持され、その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却させた。エレクトロスピニングされた収集された試料の光学顕微鏡写真は、直径約1μmのワイヤを描写した。これらのワイヤのラマン特性評価は、ラマンレーザによる融解後の結晶質シリコンの存在を示した。実施例4トルエン中の三成分インクSi6H12/QPAC100の生成物は、2つの異なる蒸着後処理によって、特性評価された:350°Cで20分間、加熱する、または355nmレーザ暴露後、350°Cで20分間、加熱する。これらの2つのプロセスのうちの後者は、図5に図式的に示される。ポリマー溶液は、1.06gの乾燥されたトルエンをフレーム乾燥された薬瓶内に載置し、PTFEコーティングされた磁気撹拌棒によって、2.5時間、500rpmで撹拌しながら、120mgのQPAC100を添加することによって、調製された。本時点において、50μLのSi6H12が、ピペットを介して、添加され、若干の不混和性が着目された。混合物は、約40時間、撹拌され、均質混合物をもたらした。銅箔基板は、装置に搭載および接続される前に、清浄され、エレクトロスピニンググローブボックス内に移動された。エレクトロスピニングに先立って、基板は、350°Cで1分間、熱処理され、いかなる微量水分も脱着させた。エレクトロスピニングは、30cm隔離距離、0.5mL/時インク流速、および10kV励起で行われた。1時間、スピン後、試料は、除去され、小片に切断され、その1つが、20分間、350°Cにおける熱処理に曝された。興味深いことに、ワイヤ状蒸着物は、本熱処理後、光学顕微鏡によって着目されなかった。走査電子顕微鏡特性評価は、エレクトロスピニングされた蒸着物に由来する暗面積を示し、ラマン特性評価は、基板上にaSiの存在を示した。本現象の説明は、本三成分インクの成分のそれぞれの熱特性を考慮して、想定することができる。第1に、Si6H12は、約225°Cで蒸発を開始し、350°Cまでの加熱後、32.9の残渣塊をもたらす、いくつかの重合を伴うことを示す。第2に、QPAC100は、約150°Cで熱化を開始し、270°Cで50の質量損失が伴い、350°Cで1未満の残渣が観察される。したがって、三成分Si6H12/QPAC100インクによって形成されたエレクトロスピニングされたワイヤが、熱的に処理されると、ポリマー成分は、構造的に安定したポリジヒドロシランの形成に先立って、揮発した。Si6H12断片は、未だ重合されていなかったため、ナノサイズのSi膜が、元々のワイヤの陰影として現れた。1時間、スピン後、第2の試料が、小片に切断され、その1つが、気密容器内に載置され、HIPPOレーザ355nm照射、SpectraPhysicsInc.からのビームを含有する、グローブボックス内に移動された。1分間の500mW、1W、2W、3W、および4W、また、5分間の500mWおよび4Wの可変レーザ出力によって、Si6H12/QPAC100蒸着物の入射面積に対する黄色/茶色変色の出現によって証明されるように、Si6H12をポリシランに転換した。本光分解ステップ後、SiH2n/QPAC100試料は、室温熱板上に載置され、合計20分間、341°Cまで加熱された。形成されたaSiワイヤは、高分解能走査電子顕微鏡によって特性評価され、有意な空隙を保有することが認められた。生成物のラマン特性評価は、ラマンレーザを集束させることによって、融解された非晶質シリコン相の存在を確認した。実施例5DCM中の四成分インクPMMA/Si6H12/Co2CO10のエレクトロスピニングされた繊維および結果として生じた熱分解生成物が、特性評価された。トルエン中のPMMAの溶液は、磁気撹拌を介して混合された980mgのPMMAと一緒に、フレーム乾燥された薬瓶に、10.38mLの乾燥トルエンを添加することによって、調製された。50mgのコバルト/シリコン溶液および1mLのPMMAトルエン溶液が、4mLのフレーム乾燥された薬瓶内で混合された。15分間、撹拌後、混合物は、均質であると考えられた。エレクトロスピニングは、基板として、銅箔を使用して、前述のように、実現された。エレクトロスピニング後、試料片が、鋏で切断され、IRランプを使用して、約600°Cまで急速熱アニーリングされた。本試料片は、速乾性銀塗料を使用して、木製楊枝によって、蒸着された銀接点を伴う、ガラススライドに接着された。2つの銀接点にわたる抵抗が、IV分析を使用する、AgilentB1500A半導体分析器によって、2点法を使用して、測定された。抵抗率値が、手動で、電極間を接続するワイヤの量を概算し、電極2mm間の長さを概算し、かつワイヤ径34μmを概算することによって、取得された。抵抗が、測定され、抵抗率は、4×104Ωmであると計算された。熱処理されたワイヤの微細構造は、高分解能走査電子顕微鏡を使用して精査され、直径1から3μmのワイヤから成ることが認められた。EDSマッピングは、ワイヤ内のコバルトおよびシリコンの存在を確認した。本四成分エレクトロスピニングインクすなわち、Si6H12およびCo2CO8の非ポリマー成分は、以前に、シリコンコバルト膜を形成するための試薬として報告されている。実施例6DCM中の別の四成分インクPMMA/Si6H12/CdSeおよびその熱分解生成物が、特性評価された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液は、約12時間、混合され、次いで、0.931gの本溶液は、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に添加された。その溶液に対して、トルエンLumidot480nm励起、トルエン中に5mg/mL、SigmaAldrichP/N662356中に46μLのSi6H12および47μLのCdSe量子ドットが、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用し、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を改善させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持された。その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却された。試料は、次いで、ラマン分光法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークが、図6に示されるように、ラマンレーザによる処理後、着目された。実施例7DCM中の第3の四成分インクPMMA/Si6H12/カーボンブラックおよびその熱分解生成物が、特性評価された。カーボンブラックCabotIndustries、BlackPearls2000の懸濁液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶中で、52mgのカーボンブラックを1mLの乾燥および窒素散布されたDCMと混合することによって調製され、30分間、超音波分解された。第2のフレーム乾燥されたガラス製薬瓶内に、乾燥および窒素散布されたDCM中にある0.963gのPMMAの10重量溶液が、載置され、約12時間、混合された。その溶液に対して、48μLのSi6H12および12mgの乾燥された超音波分解されたカーボンブラック懸濁液が、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用して、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、次いで、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を改善させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持され、その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却された。試料は、ラマン法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークが、図6に示されるように、ラマンレーザによる処理後、着目された。実施例8比較として、DCM中の第4の四成分インクPMMASi6H12/黒鉛およびその熱分解生成物が、特性評価された。黒鉛AsburyCargon、グレード4934の懸濁液は、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶の中で、52mgの黒鉛を1mLの乾燥および窒素散布されたDCMと混合することによって調製され、30分間、超音波分解された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、約12時間、混合され、0.942gの本溶液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に添加された。その溶液に対して、47μLのSi6H12および47μLの超音波分解された黒鉛懸濁液が、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用し、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度の不均質性を低減させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持され、その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却された。試料は、ラマン法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークが、図6に示されるように、ラマンレーザによる処理後、着目された。実施例9DCM中の第5の四成分インクPMMASi6H12/Agの生成物が、比較のために、特性評価された。本例証では、銀のナノ粒子<100nm直径、SigmaAlrichP/N576832の懸濁液は、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶中において、35mgの銀のナノ粉末を700μLの乾燥および窒素散布されたDCMと混合することによって調製され、30分間、超音波分解された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、12時間、混合され、その際、0.923gの本溶液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に添加された。その溶液に対して、46μLのSi6H12および46μLの超音波分解された銀のナノ粒子懸濁液が、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用し、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を増加させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持され、その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却された。試料は、ラマン法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークが、図6に示されるように、ラマンレーザによる処理後、観察された。実施例10DCM中の第6の四成分インクPMMASi6H12/AIPが、特性評価され、さらに、本方法の範囲を実証した。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、12時間、混合され、その後、0.949gの本溶液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に添加された。その溶液に対して、47μLのSi6H12および47μLの両親媒性可逆性ポリマーAIPポリエチレングリコールPEGおよび脂肪族ジカルボン酸から合成が、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用し、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を増加させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持され、その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却された。試料は、ラマン法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークが、図6に示されるように、ラマンレーザによる処理後、着目された。実施例11DCM中の第7の四成分インクPMMA/Si6H12/BBr3の生成物もまた、特性評価された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、約12時間、混合され、0.931gの本溶液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に添加された。その溶液に対して、46μLのSi6H12および1.5μLのBBr3>99.99純度、SigmaAldrichP/N230367が、添加され、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用し、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を増加させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持され、その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却された。試料は、ラマン法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークが、図6に示されるように、ラマンレーザによる処理後、着目された。実施例12DCM中の第8の四成分インクPMMASi6H12/PBr3のエレクトロスピニングされた生成物が、比較のために、特性評価された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、約12時間、混合され、その際、1.522gの本溶液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に添加された。その溶液に対して、75μLのSi6H12および2.3μLのPBr3>99.99純度、SigmaAldrichP/N288462が、Teflonコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用し、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温セラミック熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を増加させた。熱板は、30°C/分を下回らないように、550°Cまで勾配をつけ上げられ、公称上、550°Cで、1時間、保持され、その後、試料は、熱板から除去され、室温アルミニウム板上に載置され、周囲温度まで急冷却された。試料は、ラマン法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークが、図6に示されるように、ラマンレーザによる処理後、着目された。多くの異なる新規二または三成分インクおよびシリコン系ナノワイヤならびに材料が、エレクトロスピニングリアクタ内で商業的に生成することができることが認められ、効率的ナノワイヤ電極を生成することの実行可能性が、実証された。実施例13DCM中の第9の四成分インクPMMA/Si6H12/CNTの生成物もまた、特性評価された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、約12時間、混合され、その際、1.960gの本溶液が、4.04mgのカーボンナノチューブSigmaAldrichP/N704148を含有する、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に添加された。その溶液に対して、98μLのSi6H12が、添加され、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。エレクトロスピニングは、銅基板を採用し、前述のように、行われた。エレクトロスピニングされた蒸着物の蒸着後処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。スピン後、試料が、小片に切断され、その1つが、気密容器内に載置され、HIPPOレーザ355nm照射、SpectraPhysicsInc.からのビームを含有する、グローブボックス内に移動された。スポットサイズが1cm2でレーザ出力750mWを使用して、速度5mm/秒において、試料全体にわたって、走査した。本光分解ステップ後、SiH2n/PMMA試料は、室温熱板上に載置され、ランプ速度50°C/10分において、350°Cまで加熱された。試料は、ラマン法によって分析され、結晶シリコンに対する特徴的ピークならびにカーボンナノチューブのDおよびGバンドが、ラマンレーザによる処理後、着目された。実施例14DCM中において、三成分インクSi6H12/PMMAを使用する薄膜のスピンコーティングが、実証され、従来のノズルによって生成されたナノ繊維と比較された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、約12時間、混合され、その際、0.862gの本溶液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に移動された。その溶液に対して、43μLのSi6H12が、添加され、次いで、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。溶液体積は、次いで、付加的DCMによって希釈することによって、2倍にされた。溶融シリカおよび石英1cm×1cm×1mmが、スピンコーティングプロセスにおける基板として採用され、以下のプロトコルに従って、清浄された:ゴム手袋によって、30秒間、擦過することによって、LiquinoxTM洗剤清浄し、15秒間、お湯の流れの中で漱ぎ、噴射ボトルを使用して、約10mLの脱イオン水で漱ぎ、噴射ボトルを使用して、約10mLのアセトンで漱ぎ、噴射ボトルを使用して、約10mLのイソプロパノールで漱ぎ、プロパントーチのフレームで乾燥させる。スピンコーティング手順のため、30μLのSi6H12/PMMA試料が、3000RPMでスピンさせながら、赤外線光子を濾過するために使用されるダイクロイックミラーを備えた、HgXeアーク灯NewportCorp、ランプモデル66142、電力密度約50mW/cm2からのUV照射下、石英基板上に分注された。溶融シリカおよび石英上に蒸着された試料の熱処理は、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温アルミニウム熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を増加させた。熱板は、250°C/時において、350°Cまで勾配をつけ上げられ、その際、熱処理は、試料を熱板から周囲温度におけるアルミニウム板に除去することによって、急冷された。これらの膜のラマン特性評価は、ラマンレーザによる融解後の結晶シリコンの存在を示した。実施例15DCM中において、四成分インクSi6H12/PMMA/Agを使用する薄膜のスピンコーティングが、他の繊維生成方法と比較するため、薄膜からの繊維形成を例証するために行われた。銀のナノ粒子<100nm直径、SigmaAlrichP/N576832の混合物が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶内において、35mgの銀のナノ粉末を700μLの乾燥および窒素散布されたDCMと混合することによって調製された。薬瓶は、超音波浴内に載置され、30分間、超音波で処理された。乾燥および窒素散布されたDCM中のPMMAの10重量溶液が、約12時間、混合され、その際、0.923gの本溶液が、フレーム乾燥されたガラス製薬瓶に移動された。本PMMA溶液に対して、46μLのSi6H12および46μLの超音波分解されたAg/DCM混合物が添加され、内容物全体が、テフロンコーティングされた磁気撹拌棒を使用して、10分間、撹拌された。溶液体積は、次いで、付加的DCMによって希釈することによって、2倍にされた。溶融シリカおよび石英基板1cm×1cm×1mmは、前述のように、清浄された。薄膜は、30μLの四成分インクSi6H12/PMMA/Agを使用して、前述のように、スピンコーティングすることによって、調製された。スピンコーティング後、溶融シリカおよび石英上に蒸着された試料の熱処理が、窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中で行われた。試料は、室温アルミニウム熱板上に載置され、アルミニウム熱遮蔽で被覆され、温度均一性を増加させた。熱板は、250°C/時において、350°Cまで勾配をつけ上げられ、その際、熱処理は、試料を熱板から周囲温度におけるアルミニウム板に除去することによって急冷された。これらの膜のラマン特性評価は、ラマンレーザによる融解後の結晶シリコンの存在を示した。実施例16いくつかの事例では、ポリマーのための溶媒としての役割を果たす液体は、Si6H12と反応してもよい。同軸エレクトロスピニングアプローチは、Si6H12のいくつかの溶媒との有害な相互作用を回避するために採用することができる。未希釈Si6H12およびジメチルホルムアミドDMF溶液中のポリアクリロニトリルPANが、それぞれ、内側および外側チューブから放出される、同軸エレクトロスピニングによって形成された生成物は、350°Cの窒素雰囲気において1時間、350°Cの空気中において1時間、800°Cの窒素中において1時間、熱処理された。DMF溶液中のPANは、2.465gの乾燥されたDCMをフレーム乾燥された製薬瓶に載置し、PTFEコーティングされた磁気撹拌棒によって、500rpmで24時間、撹拌しながら、合計548mgのPANを添加することによって、調製された。7.62cm×7.62cm×0.762mmの銅箔基板は、装置に搭載および接続される前に、前述のように清浄され、エレクトロスピニンググローブボックス内に移動された。エレクトロスピニングは、隔離距離20cm、内側および外側流体とも流速0.5mL/時、および10から19kVの励起によって、行われた。1時間、スピン後、試料は、移動させらされ、ランプ速度200°C/時で窒素雰囲気<1ppmO2およびH2O中の熱板の上で、350°Cで1時間の熱処理に曝された後、空気中において350°Cで1時間、窒素雰囲気中において800°Cで1時間、筒状炉処理を受けた。アニーリングされた、同軸エレクトロスピニングされた試料の光学顕微鏡写真は、直径約1μmのワイヤ状蒸着物の存在を確認した。本同一試料のラマン分析は、それぞれ、aSiおよびcSiに対応する、約480cm1ならびに520cm1バンドによって証明されるように、シリコンの存在を示す。本現象の説明は、本三成分インクの成分のそれぞれの熱特性を考慮して、想定することができる。第1に、Si6H12は、約225°Cで蒸発を開始し、350°Cまで加熱後、32.9の残渣塊をもたらす、いくつかの重合を伴うことを示す。第2に、PANは、空気中において、350°C近辺で架橋し、窒素中において、800°C近辺で熱化し炭素になる。したがって、三成分Si6H12/PANインクから形成された同軸エレクトロスピニングされたワイヤが、熱的に処理されると、シリコン成分は、aSiおよび/またはcSiに変換し、ポリマー成分は、炭化し、構造的に安定し、かつ伝導性の炭素を形成する。前述の議論から、本発明は、以下を含む、種々の方法において、具現化することができることを理解されるであろう。1.シリコンナノ繊維を合成するための方法であって、液体シラン、ポリマー、および溶媒を組み合わせて、粘性溶液を形成することと、粘性溶液流を高電場に通過させ、繊維を形成することと、形成された繊維を基板上に蒸着することと、次いで、蒸着された繊維を転換させることと、を備える、方法。2.液体シランは、本質的に、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、および1シリルシクロペンタシランから成る、シクロシランの群から選択される、化学式SinH2nのシクロシランである、実施形態1に記載の方法。3.液体シランは、化学式SinH2n2の直鎖または分岐シランである、実施形態1に記載の方法。4.ポリマーは、本質的に、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデンヘキサフルオロプロピレン共ポリマー、およびポリビニルブチラールから成る、ポリマーの群から選択される、実施形態1に記載の方法。5.溶媒は、本質的に、トルエン、キシレン、シクロオクタン、1,2,4トリクロロベンゼン、ジクロロメタンおよびそれらの混合物から成る、溶媒の群から選択される、実施形態1に記載の方法。6.基板は、本質的に、炭素繊維マット、金属箔、およびマンドレルから成る、基板の群から選択される、実施形態1に記載の方法。7.蒸着された繊維は、150°Cから300°Cの温度における熱処理を使用して転換され、ポリシラン含有材料を生成する、実施形態1に記載の方法。8.蒸着された繊維は、300°Cから850°Cの温度における熱処理を使用して転換され、非晶質シリコン含有材料を生成する、または転換された繊維は、ポリマーおよび非晶質シリコンを含有する、実施形態1に記載の方法。9.蒸着された繊維は、850°Cから1414°Cの温度における熱処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料を生成する、実施形態1に記載の方法。10.蒸着された繊維は、レーザ処理を使用して転換され、結晶シリコン含有材料をもたらす、実施形態1に記載の方法。11.シリコンナノ繊維を合成するための方法であって、液体シラン、ポリマー、固相、および溶媒を組み合わせ、粘性溶液を形成することと、粘性溶液流を高電場に通過させ、繊維を形成することと、形成された繊維を基板上に蒸着することと、次いで、蒸着された繊維を転換させることと、を備える、方法。12.液体シランは、本質的に、シクロペンタシラン、シクロヘキサシラン、および1シリルシクロペンタシランから成る、シクロシランの群から選択される、化学式SinH2nのシクロシランである、実施形態11に記載の方法。13.液体シランは、化学式SinH2n2の直鎖または分岐シクロシランである、実施形態11に記載の方法。14.固相は、本質的に、Al、Au、Ag、Cu、InSnO、フッ素ドープ酸化スズ、およびカーボンブラックの金属粒子から成る、金属粒子の群から選択される、金属粒子である、実施形態11に記載の方法。15.固相は、本質的に、カーボンナノチューブ、シリコンナノワイヤ、ポリジヒドロシランSinH2n、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、ZnO、およびSiから成る、半導体粒子の群から選択される、半導体粒子である、実施形態11に記載の方法。16.固相は、本質的に、CaH2、CaBr2、Cp2TiCO2、TiCl4、VCO6、CrCO6、Cp2Cr、Mn2CO10、CpMnCO3、FeCO5、Fe2CO9、Co2CO8、CO4CO12、Cp2Co、Cp2Ni、NiCOD2、BaH2、[RuCO4]∞、Os3CO12、Ru3CO12、HFeCo3CO12、およびH2FeRu3CO13から成る、金属試薬の群から選択される、金属試薬である、実施形態11に記載の方法。17.固相は、本質的に、カーボンフラーレン、およびCdSe、PbS、Si、またはGeの量子ドット、およびZnSe/CdSeまたはSi/Geのコアシェル量子ドットから成る、光活性粒子の群から選択される、光活性粒子である、実施形態11に記載の方法。18.転換された繊維を凝集性伝導性コーティングでコーティングすることを備える、実施形態11に記載の方法。19.コーティングは、本質的に、黒鉛、カーボンブラック、KB炭素、カーボンナノチューブ、およびグラフェンから成る、コーティングの群から選択される、コーティングである、実施形態11に記載の方法。20.シリコン含有複合体ワイヤを作製する方法であって、ポリマーおよび溶媒を組み合わせ、粘性溶液を形成することと、液体シランを同軸送達チューブの内環を通して流動させる一方、粘性ポリマー混合物を外環を通して流動させることと、粘性溶液を高電場に暴露し、連続繊維が形成され、基板上に蒸着される、ことと、内側に、ポリシラン、非晶質シリコン、および/または結晶シリコン断片を、外側に、炭素コーティングを含有する、複合体材料に蒸着された繊維を転換させること、を備える、方法。21.内環を通って流動する流体シランは、本質的に、Si6H12シクロヘキサシラン、Si6H121シリルシクロペンタシラン、およびSi5H10シクロペンタシランから成る、シクロシランの群から選択される、実施形態20に記載の方法。22.内環を通って流動する流体シランは、本質的に、SinH2n2から成る、直鎖および分岐シランの群から選択される、実施形態20に記載の方法。23.外環を通って流動する溶液は、ジメチルホルムアミド中のポリアクリロニトリルである、実施形態20に記載の方法。24.シリコン含有バッテリ電極複合体を作製するための方法であって、科学式SinH2nの液体シランをポリマーおよび溶媒と組み合わせ、粘性溶液を形成することと、粘性溶液を高電場を通して放出し、連続繊維が形成され、金属箔基板上に蒸着されることと、不活性ガス下、熱処理によって、蒸着された繊維を転換させることと、凝集性イオン伝導性コーティングを転換された繊維上に形成することと、コーティングされたシリコンナノ繊維を結合剤およびKBカーボンと混合し、電極を形成すること、を備える、方法。25.化学式SinH2nの液体シランと、ポリマーと、溶媒と、を備える、エレクトロスピニングインク。26.化学式SinH2nの液体シランと、ポリマーと、固相と、溶媒と、を備える、エレクトロスピニングインク。27.固相は、本質的に、Al、Au、Ag、Cu、InSnO、フッ素ドープ酸化スズ、およびカーボンブラックの球形金属粒子から成る、金属粒子の群から選択される、金属粒子である実施形態26に記載のエレクトロスピニングインク。28.固相は、本質的に、カーボンナノチューブ、シリコンナノワイヤ、ポリジヒドロシランSinH2n、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、ZnO、およびSiから成る、半導体粒子の群から選択される、半導体粒子である、実施形態26に記載のエレクトロスピニングインク。29.固相は、本質的に、CaH2、CaBr2、Cp2TiCO2、TiCl4、VCO6、CrCO6、Cp2Cr、Mn2CO10、CpMnCO3、FeCO5、Fe2CO9、Co2CO8、CO4CO12、Cp2Co、Cp2Ni、NiCOD2、BaH2、[RuCO4]∞、Os3CO12、Ru3CO12、HFeCo3CO12、およびH2FeRu3CO13から成る、金属試薬の群から選択される、金属試薬である、実施形態26に記載のエレクトロスピニングインク。30.固相は、本質的に、カーボンフラーレン、およびCdSe、PbS、Si、またはGeの量子ドット、およびZnSe/CdSeまたはSi/Geのコアシェル量子ドットから成る、光活性粒子の群から選択される、光活性粒子である、実施形態26に記載のエレクトロスピニングインク。31.シクロシランは、化学式SinH2n2の分岐シクロシランである、実施形態26に記載のエレクトロスピニングインク。前述の説明は、多くの詳細を含有するが、これらは、発明の範囲を限定するものではなく、単に、本発明の現在好ましい実施形態のうちのいくつかの例証を提供するものと解釈されたい。したがって、本発明の範囲は、当業者に明白となり得る他の実施形態を完全に包含し、故に、本発明の範囲は、単数形要素の参照が、明示的に記載されない限り、1つかつ1つのみを意味するのではなく、1つ以上であることが意図される、添付の請求項によってのみ限定されることを理解されるであろう。当業者に周知の前述の好ましい実施形態の要素の全構造、化学、および機能的均等物は、参照することによって、明示的に本明細書に組み込まれ、本請求項によって包含されることが意図される。さらに、本請求項によって包含される、デバイスまたは方法が、本発明によって解決されることが求められるあらゆる問題に対処する必要はい。さらに、本開示におけるいかなる要素、成分、または方法ステップも、その要素、成分、または方法ステップが、請求項に明示的に列挙されているかどうかに関わらず、公衆に提供されたものと意図されない。本明細書のいかなる請求項要素も、その要素が、語句meansforのための手段を使用して、明示的に列挙されない限り、35U.S.C.112の第6段落の規定に基づいて解釈されない。"