《表2 热解碳PF、PF-5、PF-10、PF-20、PF-30的电化学性能》

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《低比表面积酚醛树脂硬碳的制备及电化学性能》

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对应于无序结构区的额外嵌锂容量减小，炭材料的放电容量降低，但降低的只是高电势区的放电容量；对应于有序化石墨层间嵌锂的低电势区的放电容量反而增加，电压滞后现象得到抑制，同时由于比表面积的减小，不可逆比容量降低。由表2和图5可知，比表面积与可逆比容量、首次库伦效率之间存在着某种关系，随着比表面积减小，可逆比容量增加，首次库伦效率增大。发泡后的热解碳PF-20的比表面积最低，首次可逆比容量为318.7 m Ah·g-1，不可逆比容量为140.3 m Ah·g-1，首次库伦效率为68.9%。发泡前的热解碳PF的比表面积最高，首次可逆比容量为203.9 m Ah·g-1，不可逆比容量为291.3 m Ah·g-1，首次库伦效率为41.2%。由锂离子在无定形硬碳材料中的存储机理可知，锂离子可以进入到石墨片层之间，也可以嵌入到石墨片层错位而形成的微孔无序结构区，通过调整微孔大小可以有效调节电池的储锂性能[15]。结合前面的分析可知，通过控制正戊烷添加量可以有效调节硬碳样品的比表面积和微孔大小，用量在20%时无序微孔孔道变宽，可以使锂离子自由出入，减少“死锂”情况的发生[16]；硬碳样品的比表面积较小，使微孔边缘不易与锂离子发生反应，所以不可逆比容量有所下降，可逆比容量有所上升。