稻殼電池 你見(jiàn)過(guò)嗎？

　　21ic電子網(wǎng)訊：一項(xiàng)研究表明，稻殼里的二氧化硅可以被轉(zhuǎn)化成硅，從而可以作為高容量鋰電池的陽(yáng)極。這種高容量的鋰電池對(duì)與現(xiàn)今的便攜式電子設(shè)備和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展具有很大的意義。

　　大米作為一種全球廣泛種植的農(nóng)作物，年產(chǎn)量約可達(dá)到4.22億噸。伴隨著年產(chǎn)量極高的大米種植，每年也產(chǎn)生了大量的被浪費(fèi)的稻殼。韓國(guó)環(huán)境能源水可持續(xù)發(fā)展研究生學(xué)院和韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究所的教授蔡張旭(ChoiJangWook)和他的同事發(fā)現(xiàn)，通過(guò)還原從稻殼中提取的二氧化硅，可以得到具有納米三維多孔結(jié)構(gòu)的硅。文章發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》(PNAS)上。文章中詳細(xì)介紹了該如何從稻殼中得到硅以及這種硅所具有的納米三維多孔結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性。

　　稻殼有一層獨(dú)特的二氧化硅層，在稻殼占的比重大約是19.5%。為了保護(hù)內(nèi)部的米粒、防止瓢蟲(chóng)和細(xì)菌的侵入，同時(shí)能夠使空氣和水通過(guò)，這層二氧化硅具有納米多孔性。因此從稻殼中被還原的硅，天然就具有納米多孔材料的三維結(jié)構(gòu)。

從左上開(kāi)始，按照順時(shí)針順序，依次是：水稻、稻殼、從稻殼中提取的白色二氧化硅、黃色粉狀的硅、電子顯微鏡下的多孔結(jié)構(gòu)硅、一個(gè)用硅作為鋰電池陽(yáng)極然后應(yīng)用在混合型動(dòng)力車(chē)的的例子。

　　作者使用酸和高溫處理的方法，從稻殼中提取二氧化硅，然后從中分離出硅元素。該過(guò)程會(huì)保留二氧化硅層原有的三維多孔納米結(jié)構(gòu)，而這種三維多孔納米結(jié)構(gòu)是良好的導(dǎo)電性的保證。因此，從稻殼中得到的硅非常適用于制作大容量鋰電池。

　　作者認(rèn)為，回收的稻殼作為一種巨大的，并且很大程度上尚未開(kāi)發(fā)的資源，可以很好的滿足鋰電池中日益漸增硅的需求，從而支持便攜式電子設(shè)備和混合型動(dòng)力車(chē)的發(fā)展。

　　蔡張旭在接受記者采訪時(shí)表示，隨著硅在鋰電池陽(yáng)極的應(yīng)用變得成熟，這項(xiàng)技術(shù)會(huì)逐漸顯現(xiàn)出它的商業(yè)意義。因?yàn)?，到了那個(gè)時(shí)候，這種性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的硅在市場(chǎng)上占有很大的優(yōu)勢(shì)。采用這種硅作為鋰電池陽(yáng)極的電池生產(chǎn)商會(huì)直接受益于此。同時(shí)，農(nóng)業(yè)相關(guān)部門(mén)和管理收獲的浪費(fèi)的部門(mén)也能從中受益。