烧过的稻壳可能会彻底改变电池存储

密歇根大学的研究人员发现了稻壳(稻粒坚硬的外壳)的新用途。燃烧时,稻壳会产生一种碳,可以使锂离子和钠离子电池的能量存储容量几乎翻倍。这一突破可以使电池更高效、更可持续、更实惠。新 […] 这篇文章《燃烧的稻壳可以彻底改变电池存储》首先出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
去除稻壳灰中的硅后留下的多孔碳网络,用扫描透射电子显微镜 (STEM) 成像。图片来源:Yu 等人,2024 年。
去除稻壳灰中的硅后留下的多孔碳网络,用扫描透射电子显微镜 (STEM) 成像。图片来源:Yu 等人,2024 年。

密歇根大学的研究人员发现了稻壳(稻粒坚硬的外壳)的新用途。

燃烧时,稻壳会产生一种碳,可以使锂离子和钠离子电池的能量存储容量几乎翻倍。

这一突破可以使电池更高效、更可持续、更实惠。

这种新材料被称为“硬碳”,是一种在燃烧过程中形成的特殊类型的碳。

到目前为止,科学家认为硬碳只能通过在无氧环境中以极高的温度加热有机材料(如农业废弃物)来制造。

然而,这项研究表明,硬碳也可以通过燃烧产生——这是一种更简单、更经济的方法。

这项研究

稻壳通常被当作废物处理,大部分最终被填埋。 但是,它们也可以被燃烧以产生绿色能源。

例如,加利福尼亚州的 Wadham Energy 燃烧稻壳发电,每年为大约 22,000 户家庭提供足够的电力。

燃烧稻壳后剩下的碳经过处理后,含有无定形碳和微小的石墨状结构的混合物。 这种独特的结构使其非常适合用于电池电极,在那里储存和释放能量。

在锂离子电池中测试时,稻壳制成的硬碳表现优于商用硬碳和传统石墨。

一克稻壳硬碳可以储存超过 700 毫安时 (mAh) 的电量 - 几乎是石墨 (370 mAh) 的两倍,并且远远超过商用硬碳 (500 mAh)。