由于不同种类孔道的优势互补和协同作用可以有效提升整体材料的物化性能,具有多级孔道结构的碳材料已成为多孔碳材料研究的前沿和焦点。针对目前具有多级孔道结构的碳材料合成方法的局限性,本项目提出将具有大孔结构的石墨烯骨架和有序介孔碳相结合的概念,设计了兼有两者优点的具有多级孔结构的石墨烯基有序介孔碳复合材料。这类材料不但拥有供载流子高速传输的三维通道、高的稳定性和机械强度,同时具有巨大的反应界面和有序可调的介孔结构,可实现组成和结构的精确调控,以满足不同的应用需求。本项目拟通过溶剂挥发诱导自组装和水相多级共组装两个路线来合成多种具有多级孔结构的石墨烯基有序介孔碳复合材料,对其结构进行详细表征,阐明组装机理;有针对性地考察其在能源存储和转换等方向的应用,理解材料构效关系。上述结果将不仅丰富石墨烯和介孔碳材料的研究内涵,而且对拓展和提高多孔碳材料在不同领域的实际应用具有重要意义。
英文主题词Hierarchical pores;self-assembly;graphene aerogel;mesororous carbon;supercapacitor