聚合物自由基化及其複合納米碳構築電極材料研究

《聚合物自由基化及其複合納米碳構築電極材料研究》是依託中山大學，由章自壽擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：聚合物自由基化及其複合納米碳構築電極材料研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：章自壽
• 依託單位：中山大學

中文摘要

自由基聚合物構築新型聚合物基電極材料具有更高安全性、耐用性乃至穿著性等特點，可在新能源領域發揮重要作用，如何合成自由基聚合物和製備柔性電極目前是研究熱點。針對帶自由基雙鍵單體空間位阻大聚合所得自由基聚合物分子量低、電化學穩定性差、結構形態與性能關係未涉及、自由基聚合物電極材料製備方法傳統化使用有毒溶劑和粘結劑等問題，本項目以帶可反應基團的現有聚合物為研究對象，通過聚合物反應基團與自由基間酯化反應將自由基接枝到聚合物主鏈，實現聚合物自由基化；採用熔融方法製備該自由基聚合物/碳納米導體共連續相結構複合電極材料，重點研究聚合物自由基化和共連續相結構複合電極材料用於構築可形變儲能器件的基礎科學問題和關鍵技術，闡明自由基聚合物一級、二級和多級結構與電學、力學和其他物理化學性能的關係規律，為新型自由基聚合物的設計合成、自由基聚合物/碳納米複合材料的開發及其在儲能器件中套用提供重要的理論依據與技術支持。

結題摘要

自由基聚合物構築新型聚合物基電極材料具有更高安全性、耐用性乃至穿著性等特點，可 在新能源領域發揮重要作用，如何合成自由基聚合物和製備柔性電極目前是研究熱點。針對帶自由基雙鍵單體空間位阻大聚合所得自由基聚合物分子量低、電化學穩定性差、結構形態與性能關係未涉及、自由基聚合物電極材料製備方法傳統化使用有毒溶劑和粘結劑等問題，本項目以帶可反應基團的現有聚合物為研究對象，通過聚合物反應簡便合成了自由基共聚物為新型粘結劑，闡明自由基聚合物一級、二級和多級結構與電學、力學和其他物理化學性能的關係規律。項目還提出簡便合成高導電硫/碳複合物策略，利用組分間自組裝行為與界面作用調控結構製備高導電耐形變複合材料，通過組分均質化構築了高能量密度耐形變儲能電極材料。因此，本項目為新型自由基聚合物的設計合成、自由基聚合物/碳納米複合材料的開發及其在儲能器件中套用提供重要的理論依據與技術支持。目前，本項目已經申請發明專利公開4件，在有影響力的國際重要學術期刊Energy and Environmental Science (IF= 33.250)、Journal of Materials Chemistry A (2篇，其中1篇為封面文章，10.733)、Macromolecular Rapid Communications（IF= 4.078）和Macromolecular Chemistry and Physics (IF= 2.33)發表論文5篇，培養在讀博士生畢業3名，碩士生2名。