近日，我院武利民校长、赵东元院士、赵再望教授团队合作在Journal of the American Chemical Society期刊发表题为“Regular Mesoporous Superparticles with a Tailored Opening Window and Tunable Surface Crisscrossed Grooves”的研究论文，团队成员范宪楷、王杰为论文共同第一作者，赵玉娟、赵再望、赵东元、武利民为论文共同通讯作者。内蒙古大学能源化学材料研究院为第一完成单位。

团队通过一种静电力辅助单胶束限域组装方法（an electrostatic force assisted monomicelle confined assembly strategy），精确构建了一种具有开放窗口（径向大通孔）和表面可调交叉凹槽的介孔碳颗粒。

所获得的碳颗粒在中空外壳上形成了一个特定的开窗（35-50 nm）。单层球形介孔（~15 nm）有规则地分布在壳体上，形成了纵横交错的凹槽。随着多巴胺和模板的选择性调节，凹槽的宽度（29.5 ~ 62.4 nm）、深度（2.1 ~ 40.7 nm）以及数量（11 × 11-5 × 5）发生可控的变化。这种中空介孔超颗粒作为锌离子混合电容器中高负载电极材料时，开放的窗口保证了电解质充分激活内表面的活性位点，从而在0.1 A g-1电流密度下获得205 mAh g-1的比容量。此外，表面交叉的凹槽在高负载电极上提供了强大的电毛细管吸附和松散的积聚，因此促进了电解质的渗透。同时，表面交叉凹槽的精确可调性实现了离子扩散动力学和电荷转移动力学的正交控制。这种可调槽设计为不同环境下的离子储能建立了一种通用的合成策略。

图1.MHCSS的制备示意图。

图2.介孔中空碳超粒子的表征。(a) 低倍FESEM图像；(b,c) 高倍FESEM图像；(d,e) HRTEM图像；(f) TEM图像；(g) 根据图S7测量的MHCSS粒径分布范围；(h) MHCSS的EDS元素分布图；(i) 氮气吸附-脱附等温线和孔径分布；(j) FT-IR光谱；(k) 拉曼光谱；(l) XPS全谱；(m) 高分辨XPS C 1s谱；(n) 高分辨XPS N 1s谱。

该论文得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和内蒙古自然科学基金的支持。