近期，密歇根大學(xué)與梅賽德斯-奔馳聯(lián)合公布了一項(xiàng)創(chuàng)新研究成果，該研究探索了一種從稻殼中提取硬碳的新工藝，為電池負(fù)極材料領(lǐng)域帶來了革命性的突破。這種新型硬碳不僅性能超越了傳統(tǒng)石墨負(fù)極，而且在可持續(xù)性方面具有顯著優(yōu)勢。
長久以來，鋰離子電池主要依賴石墨作為負(fù)極材料，然而石墨的生產(chǎn)不僅依賴于進(jìn)口資源，其制造過程還伴隨著大量的碳排放。相比之下，稻殼作為一種豐富的生物質(zhì)資源，為負(fù)極材料的生產(chǎn)提供了一個更為環(huán)保和可持續(xù)的替代方案。
密歇根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過高溫處理技術(shù)，成功將稻殼中的碳轉(zhuǎn)化為硬碳。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種稻殼硬碳在電池中的電化學(xué)性能達(dá)到了700mAh/g，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)石墨負(fù)極的370mAh/g，同時，它還表現(xiàn)出了更高的能量密度。
據(jù)悉，這項(xiàng)研究得到了美國國家科學(xué)基金會和梅賽德斯-奔馳北美研發(fā)部門的資助。研究團(tuán)隊(duì)在借鑒了之前從稻殼灰中提取硅的研究經(jīng)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)稻殼灰中剩余的60%-70%是碳，并且這些碳并非無序排列，而是呈現(xiàn)出有序結(jié)構(gòu)，即硬碳。
這一發(fā)現(xiàn)不僅為稻殼資源的再利用開辟了新途徑，也為鋰離子電池負(fù)極材料的研發(fā)提供了新的思路。稻殼硬碳的高性能和可持續(xù)性，使其在電動汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
密歇根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)表示，他們將繼續(xù)深化對稻殼硬碳的研究，探索其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，以期為推動全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
