21ic電子網(wǎng)訊：一項研究表明，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極。這種高容量的鋰電池對與現(xiàn)今的便攜式電子設(shè)備和混合動力電動汽車的發(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)生了大量的被浪費的稻殼。韓國環(huán)境能源水可持續(xù)發(fā)展研究生學(xué)院和韓國先進科學(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《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)上。文章中詳細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)的獨特性。
稻殼有一層獨特的二氧化硅層，在稻殼占的比重大約是19.5%。為了保護內(nèi)部的米粒、防止瓢蟲和細菌的侵入，同時能夠使空氣和水通過，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)。
從左上開始，按照順時針順序，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、一個用硅作為鋰電池陽極然后應(yīng)用在混合型動力車的的例子。
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。該過程會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)備和混合型動力車的發(fā)展。
蔡張旭在接受記者采訪時表示，隨著硅在鋰電池陽極的應(yīng)用變得成熟，這項技術(shù)會逐漸顯現(xiàn)出它的商業(yè)意義。因為，到了那個時候，這種性能優(yōu)良、價格低廉的硅在市場上占有很大的優(yōu)勢。采用這種硅作為鋰電池陽極的電池生產(chǎn)商會直接受益于此。同時，農(nóng)業(yè)相關(guān)部門和管理收獲的浪費的部門也能從中受益。
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