纳米人-Chem. Soc. Rev.综述：嵌段共聚物向介孔材料的自组装用于能量存储和转换

Chem. Soc. Rev.综述：嵌段共聚物向介孔材料的自组装用于能量存储和转换

Nanoyu Nanoyu 2020-06-16

嵌段共聚物（BCPs）的自组装为可控制备多种不同有序结构的功能材料提供了一种通用的策略。近几十年来，这种软模板化策略已被广泛应用于制备各种介孔材料。由于这些多孔材料能够在其内外表面和孔隙空间吸附、储存客体物种并与其相互作用，因此在储能和转换（ESC）领域的应用引起了极大关注。与其他合成方法，如无模板法和硬模板法，BCPs软模板法在构建直径在10-60 nm之间的大介孔方面显示出巨大的优势，适合于需要存储或承载大分子/物种的应用。这一策略在孔径/结构/壁厚的灵活控制方面显示出无可比拟的优势，这决定了介孔材料在ESC器件中的最终性能。近十年来，BCPs模板化介孔材料的研究取得了突飞猛进的发展。

有鉴于此，上海交通大学麦亦勇教授，澳大利亚昆士兰大学Yusuke Yamauchi综述了近10年来该领域的研究进展，重点讨论了合成方法、材料结构（包括形貌和孔径/形状）的控制以及在充电电池、超级电容器、电/光催化、太阳能电池等方面的潜在应用。

文章要点

1）作者讨论了介孔材料的形貌和孔几何尺寸的控制及其在不同ESC体系中的必要性，有助于理解BCP自组装导向合成策略的优势。

2）作者介绍了BCPs在体相和溶液中自组装的基本原理。

3）作者讨论了介孔材料的合成策略，包括它们的原理、优缺点。

4）作者总结了介孔材料在各种ESCs中的潜在应用，包括二次电池、超级电容器、电或光催化和太阳能电池。此外，还介绍了介孔的优缺点以及它们的大小/形状对ESC器件功能性能的影响。

5）作者最后对该领域的发展进行了总结和展望。