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一种三维网状结构的硬碳材料及其制备方法和应用 

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申请/专利权人:广东工业大学

摘要:本发明属于新能源领域,公开了一种三维网状结构的硬碳材料及其制备方法和应用。该方法将含有亲水端羧基的PMAA和含有疏水端苯环的BzMA通过RAFT反应诱导聚合生成嵌段共聚物棒状胶束作为模板,加入苯胺ANI单体,通过嵌段共聚物上的羧基和苯胺的胺基之间的静电吸引作用结合到一起,随后在过硫酸铵的作用下引发聚合形成前驱体,置于管式炉中高温碳化得到三维交联网状结构的硬碳材料。该网络架构不仅具有一定稳定性,缓解钠离子在嵌入和脱出过程中造成的体积膨胀,减轻电极的应力和开裂风险,还存在大量的孔隙,可以为钠离子提供更多活性位点,缩短离子的扩散距离,提高钠离子的吸附和释放速度,这有助于提高电池的放电容量和充电速度。

主权项:1.一种三维网状结构的硬碳材料的制备方法,按照操作步骤:将聚甲基丙烯酸PMAA和甲基丙烯酸苄酯BzMA通过RAFT反应诱导聚合,形成二嵌段共聚物PMAA-PBzMA的棒状胶束,所述二嵌段共聚物PMAA-PBzMA的棒状胶束包括PBzMA内核和包裹在外的PMAA外壳;将棒状胶束溶于水中形成1wt%的水溶液,再加盐酸溶液搅匀,然后加入苯胺单体,搅拌,使苯胺单体通过静电作用力吸附于棒状胶束表面,接着加入引发剂引发苯胺聚合,得到以聚苯胺PANI为壳、PMAA-PBzMA为核的前驱体;最后将前驱体在600-1800℃高温下碳化即得到三维网状结构的硬碳材料。

全文数据:

权利要求:

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