新工艺可将“酸豆壳”变为EV储能材料

奇谈君 2021-07-1520:25:51来源:财联社 评论 192

除了电池,许多电动汽车现在还利用超级电容器来完成一些任务,比如在加速时快速提供电力。一项新的研究,有望使电池的一个关键部件很快就能从废弃的罗望子壳(又称酸豆)中制造出来。

虽然罗望子在北美和欧洲等地并不常见,但在亚洲和其他地区深受人们的喜爱。其果肉味酸甜,可生食或熟食。树干材质重而坚硬,纹理细致,用于建筑,制造农具、车辆和高级家具。虽然外壳是可堆肥的,但它们经常被丢弃在垃圾填埋场。

新工艺可将“酸豆壳”变为EV储能材料

为了寻找这种壳的高价值用途,一个国际科学家团队开始利用它们作为碳纳米片的源材料。碳纳米片可在超级电容器中存储电荷。该项目由新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University)牵头,印度阿拉加帕大学和西挪威应用科技大学的研究人员也参与其中。

新工艺可将“酸豆壳”变为EV储能材料

科学家们首先清洗从食品工业中提取的废弃罗望子壳,然后将其在100ºC(212ºF)的温度下干燥约6小时。然后,将洗净干燥的壳磨成粉末。最后在无氧条件下,在700至900ºC(1292至1652ºF)的熔炉中烘烤150分钟。

这样做可以将粉末转化为碳纳米片,这是一种超薄的碳层。罗望子壳特别适合这项任务,因为它们都富含碳,而且结构多孔——这种多孔性增加了纳米片中碳的表面积,允许它存储更多的电。

此外,罗望子碳纳米片具有良好的导电性和热稳定性。更重要的是,与平时常用的大麻纤维制作纳米片的过程相比,这种生产过程的能源消耗更少。大麻纤维首先要在超过180ºC(356ºF)的温度下加热24小时,然后再像罗望子壳一样在熔炉中烘烤。

通过新的试验,研究人员现在正试图减少这项技术的能源需求,同时研究其他使其更环保的方法。他们还希望扩大技术规模,用于碳纳米片的商业生产。

奇谈君

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