近期，密歇根大學(xué)與梅賽德斯-奔馳聯(lián)合發(fā)布了一項(xiàng)創(chuàng)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(shù)有望為鋰離子電池負(fù)極材料帶來(lái)革命性變革，替代傳統(tǒng)的石墨負(fù)極。
石墨作為傳統(tǒng)鋰離子電池負(fù)極材料，其生產(chǎn)過(guò)程不僅依賴大量進(jìn)口，還伴隨著較高的碳排放。而稻殼作為一種豐富的生物質(zhì)資源，為開(kāi)發(fā)更可持續(xù)的電池材料提供了可能。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高溫處理，成功將稻殼轉(zhuǎn)化為硬碳，這一新材料的性能超越了傳統(tǒng)石墨。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，稻殼硬碳的電化學(xué)性能高達(dá)700mAh/g，遠(yuǎn)超石墨負(fù)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(xù)航能力的提升打開(kāi)了新的大門(mén)。稻殼硬碳的生產(chǎn)過(guò)程更加環(huán)保，符合當(dāng)前全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的迫切需求。
這項(xiàng)研究由密歇根大學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，并得到了美國(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(mén)的大力資助。研究團(tuán)隊(duì)在探索過(guò)程中，借鑒了之前從稻殼灰中提取硅的研究經(jīng)驗(yàn)。在提取硅后，剩余的稻殼灰中富含60%-70%的碳。通過(guò)深入分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這些碳并非無(wú)序排列，而是呈現(xiàn)出有序結(jié)構(gòu)，即硬碳。
稻殼硬碳的成功開(kāi)發(fā)，不僅為鋰離子電池行業(yè)提供了新的材料選擇，也為廢棄稻殼的再利用開(kāi)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(dòng)電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新。
