[发明专利]亲锂性的多孔材料及其制备方法

权利要求书

1.一种亲锂性的多孔材料，其特征在于，所述多孔材料具有由带亲锂性修饰层的骨架材料交织形成的多孔网络结构，其中所述带亲锂性修饰层的骨架材料包含：

起支撑骨架作用的晶化碳质材料，和

覆盖晶化碳质材料的至少部分表面的亲锂性修饰层，其中所述亲锂性修饰层由非晶材料组成，所述非晶材料的分子式为CxMyOz，其中，M为硼元素、氮元素、磷元素、硫元素、卤素中的至少一种，且3≤x≤200，1≤y≤50，0≤z≤200；具有式(1)所示的结构单元和式(2)所示的结构单元中的至少一种：

式(1)和式(2)中，R1、R2、R3、R4为C1-C20烷基，且烷基上的一个或多个氢原子被氧元素或M元素取代。

2.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述晶化碳质材料包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维、碳基金属氧化物纤维、碳基共价有机纤维中的至少一种；所述晶化碳质材料具有纤维、杆状、棒状、片状或不规则形状。

3.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述非晶材料为与晶化碳质材料共混的有机材料的炭化产物，所述有机材料选自由有机粘结剂、有机填料和交联剂组成的组。

4.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述亲锂性修饰层中碳元素的原子质量比的范围为1％至99％。

5.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述亲锂性修饰层的厚度在10nm至600nm范围内。

6.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述亲锂性修饰层还包括镶嵌于其中或表面上的纳米金属颗粒，所述的纳米金属颗粒的尺寸范围为5nm-800nm。

7.一种制备根据权利要求1至6中任一项所述的多孔材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、将有机粘结剂、填料、交联剂和溶剂均匀混合，所述填料包括晶化碳质材料、有机填料和任选的无机填料；

步骤2、对步骤1获得的混合物进行去除溶剂的预干燥；

步骤3、在惰性气氛保护下，将步骤2获得的材料在300℃-1200℃范围内的温度进行加热，冷却后得到多孔材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的有机粘结剂、填料、交联剂和溶剂的质量比为(4-15份)：(10-30份)：(0.01-20份)：(20-400份)，

所述的晶化碳质材料在填料中的质量比例为15％至100％。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述有机粘结剂选自由聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚丁烯苯乙烯、聚苯乙烯、聚羧基纤维素、氰基丙烯酸酯、聚丙烯酸、环糊精、环醚衍生物、聚氨酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、醋酸乙烯基聚合物、聚酰亚胺、有机氟聚合物、有机硅氧烷、聚乙二醇、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、甘油、羟苯乙酯及其衍生物、单糖或多糖类聚合物组成的组；

所述有机填料选自由塑料微粒子(聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯)、苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙、脱氢乙酸盐组成的组；

所述无机填料选自由金属纳米颗粒、金属氧化物、金属氮化物、碳酸钙、含水硅酸镁、云母、水合二氧化硅、二氧化硅组成的组；

所述交联剂选自由丙烯酸键合烯丙基蔗糖或季戊四醇烯丙醚的高分子聚合物、过氧化苯甲酰、二亚乙基三胺、水合硼酸钠、纤维素衍生物、异噻唑啉酮组成的组；

所述溶剂选自由水、四氯乙烯、甲苯、松节油、丙酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、戊烷、正己烷、环己烷、辛烷、柠檬精、酒精、二甲苯、甲苯环己酮、异丙醇、乙醚、环氧丙烷、甲基丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、吡啶、苯酚、乙二胺组成的组。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1的填料中还包含纳米金属颗粒。