多孔碳球的受控合成及其电化学应用

摘要

所公开的发明涉及具有协调孔隙率的球状形态多孔碳，并涉及其制备方法，包括：(a)通过在水溶液中使胶体氧化硅模板材料和水溶性可热解碳源组合提供前体溶液，其中控制胶体氧化硅模板的颗粒尺寸和胶体氧化硅/碳源的重量比，(b)通过超声喷雾热解将前体溶液雾化为小液滴，(c)在惰性气氛度下，将液滴引入在700-1200℃工作的高温炉中，在炉中，滴转变为固体球状复合物碳/氧化硅颗粒，(d)收集从炉中离开的所得复合物碳/氧化硅颗粒，和(e)从颗粒除去氧化硅，从而提供基本上纯的球状形态多孔碳，所述球状形态多孔碳具有通过表面积和孔尺寸限定的协调孔隙率。根据本发明的多孔碳在PEM燃料电池中用作催化剂载体，在超电容器和锂电池中用作电极，用于氢储存和作为药物递送的载体。