近日，密歇根大學(xué)與梅賽德斯-奔馳聯(lián)合發(fā)布了一項(xiàng)突破性研究，該研究揭示了從稻殼中提取硬碳并用于電池負(fù)極的新工藝。這一創(chuàng)新方法不僅超越了傳統(tǒng)石墨負(fù)極的性能，還顯著提升了電池的可持續(xù)性。
長(zhǎng)期以來(lái)，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)不僅高度依賴進(jìn)口，而且伴隨著大量的碳排放，對(duì)環(huán)境造成了不小的壓力。相比之下，稻殼作為一種豐富的生物質(zhì)資源，為負(fù)極材料的可持續(xù)生產(chǎn)提供了新的可能。
在這項(xiàng)研究中，密歇根大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)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)果表明，這種稻殼硬碳的電化學(xué)性能達(dá)到了700mAh/g，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)石墨負(fù)極的370mAh/g。更令人振奮的是，稻殼硬碳在電池中還表現(xiàn)出了更高的能量密度，為電池性能的提升開(kāi)辟了新的途徑。
值得注意的是，這項(xiàng)研究并非孤立無(wú)援。密歇根大學(xué)團(tuán)隊(duì)在此之前曾對(duì)從稻殼灰中提取硅進(jìn)行過(guò)深入研究。在提取硅的過(guò)程中，剩余的灰燼中富含60%-70%的碳。研究人員通過(guò)深入分析發(fā)現(xiàn)，這些灰燼中的碳并非無(wú)序排列，而是呈現(xiàn)出一種有序結(jié)構(gòu)，即硬碳。這一發(fā)現(xiàn)為稻殼硬碳的提取和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
這項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和梅賽德斯-奔馳北美研發(fā)部門的大力資助。這些資助不僅為研究的順利進(jìn)行提供了必要的資金保障，還促進(jìn)了學(xué)術(shù)界與企業(yè)界之間的緊密合作，共同推動(dòng)了新能源技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。
隨著全球?qū)沙掷m(xù)能源需求的不斷增長(zhǎng)，鋰離子電池作為重要的儲(chǔ)能裝置，其性能的提升和材料的可持續(xù)性成為了研究的熱點(diǎn)。密歇根大學(xué)與梅賽德斯-奔馳的這項(xiàng)研究無(wú)疑為鋰離子電池負(fù)極材料的創(chuàng)新提供了新的思路和方法，也為未來(lái)新能源技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。
