ZnCl2掺杂对酚醛树脂炭化物结构优化与高电容量提升

本篇论文深入探讨了掺杂ZnCl2对酚醛树脂炭化物结构和性能的影响，发表于2003年，作者周德凤等人来自东北师范大学化学学院的功能材料化学研究所。研究对象是可溶性酚醛树脂，通过ZnCl2的掺杂来改变其特性。研究采用了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱（Raman）以及表面吸附实验（BET）等高级分析技术，对掺杂后的炭化物进行了详尽的结构表征。 实验结果显示，ZnCl2掺杂显著改变了酚醛树脂炭材料的微观结构。掺杂后，炭化物的微晶尺寸和层间距增大，颗粒大小趋向于更为均匀，而且微粒和内部孔径都达到纳米级别，孔径扩大，导致比表面积大幅度增加。这种变化对于电化学性能有着积极的影响，利用这种热（裂）解材料作为电极，其可逆容量可达745毫安时每克（mAh/g），显示出较高的锂离子存储能力。 论文特别强调了纳米级孔洞和通道在提高电池容量中的关键作用，因为它们为锂离子提供了更大的存储空间，从而优化了电池性能。研究还对比了不同制备方法对炭材料结构和性能的影响，比如通过添加二茂铁或六次甲基四胺，以及使用ZnCl2作为脱水剂和前驱体制备材料。然而，论文的重点在于探究ZnCl2掺杂比例和热裂解温度对纳米级孔结构的控制，使得酚醛树脂热解炭材料的锂离子嵌入容量远超石墨电极的理论值。 这项研究不仅提供了关于ZnCl2掺杂对酚醛树脂炭化物改性的重要见解，也为改进锂离子电池电极材料的设计和性能优化提供了有价值的信息。