Effect of $ZnCl_2$ on Formation of Carbonized Phenol Resin Anode

For replacing Li metal at Lithium ion Battery(LIB) system, we used carbon powder material which prepared by Pyrolysis of Phenol resin as starting material. It became amorphous carbon by Pyrolysis through it's self condensation by thermal treatment. Amorphous carbon can be doped with Li intercalation and deintercalation because it has wide interlayer. However, it has a problem with structural destroy due to weak carbon-carbon bond. So, we used $ZnCl_2$ as the pore-forming agent. This inorganic salt was used together with the resin serves not only as the pore-forming agent to form open pores, which grow into a three-dimensional network structure in the cured material, but also as the microstructure-controlling agent to form a loose structure doped with bulky dopants. We used SEM in order to find to difference of structure, and can calculate the distance of interlayer by XRD analysis. CV test showed oxidation and reduction.

Lithium ion Battery(LIB)의 음극 활물질로써 리튬을 대체하기 위한 노력으로 phenol resin을 탄화시킨 탄소재료를 사용하였다. Phenol resin을 소성하면 축합반응을 일으키면서 탄화되어 무정형 탄소가 된다. 무정형 탄소는 층간거리가 넓어 리튬의 삽입과 탈리가 용이하지만 탄소간의 결합력이 약하여 구조적 붕괴가 일어난다. 이러한 문제를 해결하기 위해 세공형성제로서 $ZnCl_2$를 사용하였다. $ZnCl_2$는 생성된 물질에서 3차원적 망상구조로 성장하는 개방세공을 형성하는 세공형성제로서 뿐만 아니라, 벌크 첨가제가 도핑된 느슨한 구조를 형성하는 미세세공 형성제로서 작용하였다. SEM을 통해서 구조적 차이를 알 수 있었으며, XRD분석으로 층간의 거리를 알 수 있었다. CV측정을 통해 두 가지 샘플에 대한 산화와 환원 반응의 차이를 알아보았다.