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廣東工業大學張山青、黃森傳AFM：內褶皺多孔碳材料通過軟硬耦合組裝策略實現超高容量鋰離子電池

文章來源：新能源網更新時間：2025-08-07 15:28:46

近日，廣東工業大學張山青、黃森傳團隊通過軟硬耦合組裝策略制備了具有三維內褶皺多孔結構的碳材料（IWPCs），該策略利用聚苯胺和植酸的交聯實現。通過調控介孔二氧化硅納米球（硬模板）和F127膠束（軟模板，有無孔隙擴張劑）的結構，實現了對孔結構和碳骨架的精確控制。優化后的碳材料具有高比表面積（791 m²g?¹）、大量雜原子（N/O/P）摻雜（29.4 wt.%）和豐富的缺陷位點，這些特性協同增強了離子傳輸、活性位點的可用性和電解液的可及性。獨特的內褶皺結構有效提高了Li?吸附能力和機械穩定性。當用作鋰離子電池負極時，IWPCs在0.1 A g?¹的電流密度下展現出約787 mAh g?¹的超高可逆容量，同時具備卓越的倍率性能和即使在5.0 A g?¹的高電流密度下也表現出顯著的循環穩定性。這項工作不僅提供了一種用于設計多尺度多孔碳架構的通用策略，還為能源、環境等領域定制功能性多孔材料提供了一個通用平臺。

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

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