锂离子电池和传统电池相比具有能量密度高、循环寿命长、体积小、重量轻、自放电率低、无记忆效应、应用温度范围广和环境友好等优点,目前被广泛应用于3C类电子产品(计算机类、通信类和消费类电子)、电动交通工具以及静态大规模储能等领域。在锂离子电池的实际应用中,电极材料是制约其性能及应用推广的重要因素,因此发展新一代的锂电池电极材料至关重要。由于多孔碳材料具有优异的物理化学稳定性,高比表面积及较高的导电率,并且其孔隙可控,易于进行杂原子掺杂,而且其碳骨架在脱嵌锂时几乎不产生体积膨胀,因此多孔碳材料在锂离子电池负极材料应用方面有很大的潜力。多孔碳材料的制备方式多种多样,其中以多孔有机聚合物为碳源制备的多孔碳材料由于具有元素可设计性、结构可调节性、超高的稳定性、高比表面积及高碳含量等特点,在气体吸附、能量存储及锂离子电池方面有诸多应用。基于锂离子电池负极材料、多孔有机聚合物及其衍生碳材料的发展和研究现状,本文开展了如下工作:(1)我们首先通过有机合成的方法设计合成了四溴苯基并五苯化合物,并以此为构筑单元制备了具有规则形貌的新型多孔有机聚合物材料。通过控制聚合反应过程中溶剂的极性大小,考察其对材料聚合度的影响,从而实现不同尺寸聚合物的可控合成。其中THF溶剂中聚合得到THF型聚合物的粒径为1 um,其比表面积高达757.9 m2·g-1,800℃时失重仅为24.6%,是一种具有规则形貌、高比表面积和良好热稳定性的新型有机多孔聚合物。(2)对合成的新型多孔有机聚合物进行碳化得到其衍生的多孔碳材料,并将其作为负极材料应用到锂离子电池中。通过研究碳化温度、材料形貌及孔径尺寸对其电化学性能的影响,为高性能的锂离子电池负极材料的设计提供新思路。其中制备的多孔碳材料THF-800具有良好的循环稳定性和优异的倍率性能,在200 m A·g-1的电流密度下,充放电循环300圈后材料的放电比容量依然保持在315 m Ah·g-1,在1 A·g-1的电流密度下,充放电循环1000圈后放电比容量仍然保持在237 m Ah·g-1,并且充放电库伦效率一直保持在接近100%。由此证明,THF-800是一种具有潜在应用价值的锂电池电极材料。