近期,密歇根大学与梅赛德斯-奔驰联合公布了一项创新研究成果,该研究探索了一种从稻壳中提取硬碳的新工艺,为电池负极材料领域带来了革命性的突破。这种新型硬碳不仅性能超越了传统石墨负极,而且在可持续性方面具有显著优势。
长久以来,锂离子电池主要依赖石墨作为负极材料,然而石墨的生产不仅依赖于进口资源,其制造过程还伴随着大量的碳排放。相比之下,稻壳作为一种丰富的生物质资源,为负极材料的生产提供了一个更为环保和可持续的替代方案。
密歇根大学的研究团队通过高温处理技术,成功将稻壳中的碳转化为硬碳。实验结果显示,这种稻壳硬碳在电池中的电化学性能达到了700mAh/g,远超传统石墨负极的370mAh/g,同时,它还表现出了更高的能量密度。
据悉,这项研究得到了美国国家科学基金会和梅赛德斯-奔驰北美研发部门的资助。研究团队在借鉴了之前从稻壳灰中提取硅的研究经验后,发现稻壳灰中剩余的60%-70%是碳,并且这些碳并非无序排列,而是呈现出有序结构,即硬碳。
这一发现不仅为稻壳资源的再利用开辟了新途径,也为锂离子电池负极材料的研发提供了新的思路。稻壳硬碳的高性能和可持续性,使其在电动汽车、储能系统等领域具有广阔的应用前景。
密歇根大学的研究团队表示,他们将继续深化对稻壳硬碳的研究,探索其在更多领域的应用潜力,以期为推动全球能源转型和可持续发展贡献力量。