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柔性多孔碳膜是一类自支撑电极材料,是“可穿戴”器件的重要组成部分,在机器人、健康监测等领域都有着巨大的应用前景。目前,聚合物具有高弹性形变和粘弹性,以聚合物为前驱体利于制备自支撑聚合物膜。同时,丰富的聚合物合成方法可控制备不同分子量、分子量分布、拓扑结构的聚合物材料。通过交联和热解反应制备多孔碳材料时,控制嵌段聚合物的聚合物链段的嵌段比,可以实现对多孔碳的多级微孔/介孔纳米结构进行合理的设计和调节,从而增加多孔材料的比表面积,利于电解质和电荷在材料内的传输。本论文基于核壳结构的单分子聚合物胶束通过静电纺丝制备自支撑聚合物膜,高温碳化制备多级孔结构的自支撑多孔碳膜,并作为电极材料应用于电化学能源存储。主要研究内容如下:1.以超支化聚酯H40为大分子引发剂,可逆加成-断裂链转移聚合法制备星状聚酯-聚丙烯腈嵌段共聚物(H40-star-PAN)。具有良好的静电纺丝、较高的碳化产率、超高的比表面积和导电性。通过核磁共振(NMR)、红外光谱(FTIR)等测试手段对星状嵌段共聚物的结构进行了分析表征。利用静电纺丝手段得到自支撑聚合物膜,通过交联,碳化制备柔性多孔碳膜,并对其形貌进行分析。鉴于单分子聚合物胶束的高稳定性,该多孔碳膜具有较高比表面积和多级微孔/介孔结构,可应用于柔性固态超级电容器,并探究碳化温度对于碳材料结构和电容器性能的影响。2.以超支化聚酯H40为大分子引发剂,可逆加成-断裂链转移两步聚合法制备星状聚酯-(聚丙烯酸叔丁酯-b-聚丙烯腈)嵌段共聚物(H40-star-(Pt BA-b-PAN))。通过核磁共振(NMR)、红外光谱(FTIR)等测试手段对星状嵌段共聚物的结构进行了分析表征。在与三氟乙酸反应下,得到星状聚酯H40-b-聚丙烯酸-b-聚丙烯嵌段共聚物。二氧化钛前驱体通过静电相互作用选择性吸附在聚合物内层。通过静置、碳化制备核壳结构的二氧化钛@多孔碳膜材料。鉴于二氧化钛对多硫化物具有较强的相互作用,限制了多硫化物溶解于电解质中,从而实现固态锂硫电池的高容量和稳定的循环性能。