近期,密歇根大學與梅賽德斯-奔馳聯合公布了一項創新研究成果,該研究探索了一種從稻殼中提取硬碳的新工藝,為電池負極材料領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石墨負極,而且在可持續性方面具有顯著優勢。
長久以來,鋰離子電池主要依賴石墨作為負極材料,然而石墨的生產不僅依賴于進口資源,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資源,為負極材料的生產提供了一個更為環保和可持續的替代方案。
密歇根大學的研究團隊通過高溫處理技術,成功將稻殼中的碳轉化為硬碳。實驗結果顯示,這種稻殼硬碳在電池中的電化學性能達到了700mAh/g,遠超傳統石墨負極的370mAh/g,同時,它還表現出了更高的能量密度。
據悉,這項研究得到了美國國家科學基金會和梅賽德斯-奔馳北美研發部門的資助。研究團隊在借鑒了之前從稻殼灰中提取硅的研究經驗后,發現稻殼灰中剩余的60%-70%是碳,并且這些碳并非無序排列,而是呈現出有序結構,即硬碳。
這一發現不僅為稻殼資源的再利用開辟了新途徑,也為鋰離子電池負極材料的研發提供了新的思路。稻殼硬碳的高性能和可持續性,使其在電動汽車、儲能系統等領域具有廣闊的應用前景。
密歇根大學的研究團隊表示,他們將繼續深化對稻殼硬碳的研究,探索其在更多領域的應用潛力,以期為推動全球能源轉型和可持續發展貢獻力量。