近期,密歇根大學與梅賽德斯-奔馳聯合發布了一項創新研究成果,該成果揭示了從稻殼中提取高性能硬碳的新工藝。這一突破性技術有望為鋰離子電池負極材料帶來革命性變革,替代傳統的石墨負極。
石墨作為傳統鋰離子電池負極材料,其生產過程不僅依賴大量進口,還伴隨著較高的碳排放。而稻殼作為一種豐富的生物質資源,為開發更可持續的電池材料提供了可能。研究團隊通過高溫處理,成功將稻殼轉化為硬碳,這一新材料的性能超越了傳統石墨。
實驗數據顯示,稻殼硬碳的電化學性能高達700mAh/g,遠超石墨負極的370mAh/g。這一顯著提升不僅意味著更高的能量密度,也為電池續航能力的提升打開了新的大門。稻殼硬碳的生產過程更加環保,符合當前全球對可持續發展的迫切需求。
這項研究由密歇根大學團隊主導,并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大力資助。研究團隊在探索過程中,借鑒了之前從稻殼灰中提取硅的研究經驗。在提取硅后,剩余的稻殼灰中富含60%-70%的碳。通過深入分析,研究人員發現這些碳并非無序排列,而是呈現出有序結構,即硬碳。
稻殼硬碳的成功開發,不僅為鋰離子電池行業提供了新的材料選擇,也為廢棄稻殼的再利用開辟了新途徑。這一研究成果不僅有助于減少石墨材料的依賴和碳排放,還有望推動電池技術的進一步發展和創新。