不同离子掺杂的高分子树脂制备的炭材料组成结构和充放电性能

摘要

制备了La3+、Ni2+、Li+等不同价态金属离子交换的聚苯乙烯阳离子交换树脂,然后进行炭化处理,分析了树脂炭化产物的组成和结构,并进一步考察了这些树脂炭化产物作为二次锂离子电池炭电极材料时的充放电性能.实验结果表明掺杂金属离子对树脂炭化过程中硫的裂解脱出具有催化促进作用,并且金属离子价越高,这种催化促进作用越明显.实验结果还表明在树脂中引入金属离子,对树脂炭化过程中形成的石墨层片微晶结构在纵向上的有序排列具有积极的引导促进作用.电化学实验结果还发现不同价态离子掺杂的聚苯乙烯阳离子交换树脂炭化处理后制备的炭电极材料充放电容量呈现出了明显的规律性,充放电容量均随着掺杂离子价态的升高而逐渐增大.