我國率先用稻殼制備高性能鉛炭電池,循環(huán)壽命提高6倍
吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院林海波團隊在國際上率先用稻殼制備成高性能的電池級碳材料,并用這種材料開(kāi)發(fā)出高性?xún)r(jià)比的鉛炭電池,其性能達到國際先進(jìn)水平。日前,該科研成果已建成百?lài)嵓壋夒娙萏亢颓嵓夒姵靥忌a(chǎn)線(xiàn)。
鉛酸電池是應用最為廣泛的蓄電池之一。2005年,科學(xué)家將鉛酸電池和超級電容器結合,發(fā)明了超級電池(鉛炭電池),相較于傳統鉛酸電池,其性能指標顯著(zhù)提高。鉛炭電池被稱(chēng)為新一代鉛酸電池,是當前國際鉛酸電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
林海波介紹,稻殼中含有二氧化硅與碳元素,將二氧化硅除去后可以形成多孔炭,再經(jīng)進(jìn)一步活化,就變成極有應用價(jià)值的活性炭材料!斑@種活性炭擁有大孔、介孔、微孔的多級孔道結構,具有優(yōu)異的電化學(xué)性能!彼f(shuō),只有稻殼能帶來(lái)這樣奇妙的效果,其他比如椰殼、棕櫚殼等經(jīng)過(guò)處理后獲得的碳材料就沒(méi)有這種多級孔道結構。
經(jīng)過(guò)10余年努力,團隊攻克了生物質(zhì)稻殼基電容炭的綠色制備工藝、稻殼基電池碳添加劑以及鉛炭電池負極等關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)出高性?xún)r(jià)比的鉛炭電池。相較于普通鉛酸電池,鉛炭電池的循環(huán)壽命提高6倍、充電速度提高8倍、放電功率提高3倍,同時(shí)具有成本低的優(yōu)勢。
該鉛炭電池已經(jīng)通過(guò)國家化學(xué)電源產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗中心第三方權威機構的測試。該成果已經(jīng)在國際核心期刊上發(fā)表論文50多篇,申請發(fā)明專(zhuān)利20多項。
該項成果實(shí)現了稻殼基電池碳材料、鉛炭電池以及產(chǎn)品應用的完整產(chǎn)業(yè)鏈,主要用于汽車(chē)啟停電源、汽車(chē)混合動(dòng)力以及儲能領(lǐng)域。