低聚倍半硅氧烷自组装合成有序微/介孔碳及其结构调控和电容性能研究

项目名称： 低聚倍半硅氧烷自组装合成有序微/介孔碳及其结构调控和电容性能研究

项目编号： No.21401145

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘丹

作者单位： 武汉理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 通过调控多孔碳电极材料的孔隙结构来提高双电层电容器的能量密度是该领域的研究重点。孔径与电解液离子尺寸相当的超微孔碳拥有大比容量储能特性，但介/大孔尺度的离子传输通道的缺乏影响其大倍率充放电性能。本项目拟采用具有分子内有机/无机杂化结构特点的低聚倍半硅烷作为碳源和产生微孔的自模板剂，并通过该物质与嵌段共聚物表面活性剂之间氢键自组装构筑有序微孔/介孔碳前驱体，经碳化并蚀除硅氧组分后，制备介孔孔壁上拥有超微孔结构的有序分级孔碳电极材料。研究探讨嵌段共聚物/低聚倍半硅氧烷体系的自组装特性，以及不同聚合度（分子尺寸）的低聚倍半硅氧烷对微孔孔径的影响规律，为实现微孔和介孔结构同时可调的分级孔碳电极材料的制备提供依据；探讨有序分级孔结构碳材料的结构参数与电化学性能的本质联系，从而为设计制备高能量密度和高功率密度的电容器多孔碳电极材料提供理论基础。

中文关键词： 介孔材料；自组装；低聚倍半硅氧烷；多孔碳；电化学电容器

英文摘要： The research focus in the field of electric double layer capacitor is to improve its energy density by regulating the pore structure of porous carbon electrode materials. Ultramicroporous carbons with the pore diameter close to the ion size in electrolyte

英文关键词： mesoporous material；self-assembly；oligosilsesquioxane；porous carbon；electrochemical capacitor