预氧化作用实现键能转换，从而调控酚醛树脂衍生硬碳的微观结构，以实现高效钠存储

《ACS Applied Energy Materials》：Preoxidation Achieves Bond Energy Conversion to Regulate the Microstructure of Phenolic Resin-Derived Hard Carbon for Efficient Sodium Storage

酚醛树脂前驱体通过预氧化（220℃）和碳化调控形成富集闭孔网络结构，显著提升钠离子电池负极容量（341.9 mAh/g）、库仑效率（提升17.6%）和速率性能。

　　

酚醛树脂（PF）是一种非常有前景的硬碳（HC）前驱材料，因为它具有较高的残余碳产率和结构可调性。然而，PF衍生的硬碳具有高度有序的结构，这限制了封闭孔隙的形成，从而降低了钠离子的存储容量和动力学性能。在这项工作中，我们通过水热处理结合预氧化工艺，开发了一种具有优化交联结构、增加无序度以及丰富封闭孔隙网络的PF衍生硬碳材料。预氧化过程将PF中的低键能C–C和C–O键转化为高键能的C═O和C(O)–O键，从而提高了PF的交联程度。在碳化过程中，这种键能转变进一步增强了硬碳结构的无序性，提高了其在充放电循环过程中的结构稳定性。当作为负极材料使用时，经过220°C预氧化处理的优化样品表现出更高的可逆容量，为341.9 mAh g^–1。与未经预氧化的样品相比，优化样品的稳定容量增加了122.7 mAh g^–1，库仑效率提高了17.6%，并且具有更好的倍率性能。这项研究为设计高性能硬碳负极所需的丰富封闭孔隙结构提供了理论基础和实用方法。