[发明专利]一种多孔材料、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔材料，其特征在于，所述多孔材料包含空心碳球。

2.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述多孔材料中至少两个空心碳球的球壁相互连接，或

任意两个空心碳球的球壁不接触。

3.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述多孔材料的孔径为1～100nm；

优选地，所述多孔材料的孔径为2～50nm。

4.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述多孔材料具有多级孔结构；所述多孔材料包括微孔、介孔和大孔；

其中，所述微孔的孔径小于2nm，所述介孔孔径为2～25nm。

5.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述多孔材料为蜂窝状结构的多孔空心碳球；

单个所述空心碳球的球壁厚度为3～100nm；

所述空心碳球的孔容为0.4～1.0m³g^-1；比表面积为100～1500m²g^-1；

优选地，单个所述空心碳球的球壁厚度为5～30nm。

6.权利要求1至5任一项所述的多孔材料的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

将树脂单体、甲醛加入到含有模板的悬浮液中，反应，得到复合前驱体；然后进行碳化，去除模板，得到所述多孔空心碳球；

所述树脂单体选自对苯二酚、对氨基苯酚、对苯二胺、邻苯二酚、邻苯二胺、邻氨基苯酚、间苯二胺、间苯二酚、间氨基苯酚中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的多孔材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自阳离子表面活性剂、F127中的至少一种；

优选地，所述表面活性剂选自阳离子表面活性剂，所述阳离子表面活性剂包括三乙烯四胺、十六胺、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种；

优选地，所述模板为球形模板；所述球形模板选自二氧化硅、聚苯乙烯中的至少一种；

优选地，所述悬浮液中模板的含量为1～50g/L；优选地，所述悬浮液中模板的质量含量为5～20g/L；

优选地，所述悬浮液的溶剂为水和醇的混合液，所述醇选自乙醇、丙醇、丁醇中的至少一种；所述醇和水的体积比为1：10～20：1；

优选地，所述醇和水的体积比为1:7～4:1；

优选地，所述悬浮液中氨水0.01％～10％；

优选地，所述树脂单体和模板的质量比为1：6～5：2；

优选地，所述树脂单体和模板的质量比为1：5～2：3；

优选地，所述甲醛与所述树脂单体的摩尔比为1:1～3:1。

8.根据权利要求6所述的多孔空心碳球的制备方法，其特征在于，

所述碳化处理的条件为：碳化处理温度为400～1000℃；碳化处理时间为1～20h；

所述碳化处理的气氛为非活性气体；所述非活性气体包括氮气、氦气、氩气中的至少一种；

优选地，所述反应为阶段聚合，包括第一聚合反应和第二聚合反应；所述第一聚合反应的条件为：第一聚合反应温度为35℃～80℃，第一聚合反应时间为8h～24h；所述第二聚合反应的条件为：第二聚合反应温度为80～140℃；第二聚合反应时间为2～30h；所述第二聚合反应为水热聚合反应；

优选地，所述悬浮液中还包括碱性催化剂；所述碱性催化剂的加入量为溶液PH值为8～10；所述模板去除包括酸去除或碱去除。

9.一种超级电容器，其特征在于，包含权利要求1至5任一项所述的多级孔材料和/或根据权利要求6至8中任一项所述的方法制备得到的多级孔材料。

10.一种锂硫电池，其特征在于，包含权利要求1至5任一项所述的多孔材料和/或根据权利要求6至8中任一项所述的方法制备得到的多孔材料。