广东工业大学张山青、黄森传AFM：内褶皱多孔碳材料通过软硬耦合组装策略实现超高容量锂离子电池-山东化工网

广东工业大学张山青、黄森传AFM：内褶皱多孔碳材料通过软硬耦合组装策略实现超高容量锂离子电池

文章来源：新能源网更新时间：2025-08-07 15:28:46

近日，广东工业大学张山青、黄森传团队通过软硬耦合组装策略制备了具有三维内褶皱多孔结构的碳材料（IWPCs），该策略利用聚苯胺和植酸的交联实现。通过调控介孔二氧化硅纳米球（硬模板）和F127胶束（软模板，有无孔隙扩张剂）的结构，实现了对孔结构和碳骨架的精确控制。优化后的碳材料具有高比表面积（791 m²g⁻¹）、大量杂原子（N/O/P）掺杂（29.4 wt.%）和丰富的缺陷位点，这些特性协同增强了离子传输、活性位点的可用性和电解液的可及性。独特的内褶皱结构有效提高了Li⁺吸附能力和机械稳定性。当用作锂离子电池负极时，IWPCs在0.1 A g⁻¹的电流密度下展现出约787 mAh g⁻¹的超高可逆容量，同时具备卓越的倍率性能和即使在5.0 A g⁻¹的高电流密度下也表现出显著的循环稳定性。这项工作不仅提供了一种用于设计多尺度多孔碳架构的通用策略，还为能源、环境等领域定制功能性多孔材料提供了一个通用平台。

该成果以“Inner-Wrinkled Porous Carbons via Soft-Hard Coupling Assembly Strategy for Ultrahigh-Capacity Lithium-Ion Batteries”为题发表在“Advanced Functional Materials”期刊，第一作者是Zhong Jianwei。