记者从吉林大学了解到,吉林大学化学学院林海波团队在国际上率先用稻壳制备成高性能的电池级碳材料,并用这种材料开发出高性价比的铅炭电池,其性能达到国际先进水平。日前,该科研成果已建成百吨级超级电容炭和千吨级电池碳生产线。
铅酸电池是应用最为广泛的蓄电池之一。2005年,科学家将铅酸电池和超级电容器结合,发明了超级电池(铅炭电池),相较于传统铅酸电池,其性能指标显著提高。铅炭电池被称为新一代铅酸电池,是当前国际铅酸电池领域的研究热点。
林海波介绍,稻壳中含有二氧化硅与碳元素,将二氧化硅除去后可以形成多孔炭,再经进一步活化,就变成极有应用价值的活性炭材料。“这种活性炭拥有大孔、介孔、微孔的多级孔道结构,具有优异的电化学性能。”他说,只有稻壳能带来这样奇妙的效果,其他比如椰壳、棕榈壳等经过处理后获得的碳材料就没有这种多级孔道结构。
经过10余年努力,团队攻克了生物质稻壳基电容炭的绿色制备工艺、稻壳基电池碳添加剂以及铅炭电池负极等关键技术,开发出高性价比的铅炭电池。相较于普通铅酸电池,铅炭电池的循环寿命提高6倍、充电速度提高8倍、放电功率提高3倍,同时具有成本低的优势。
该铅炭电池已经通过国家化学电源产品质量监督检验中心第三方权威机构的测试。该成果已经在国际核心期刊上发表论文50多篇,申请发明专利20多项。
该项成果实现了稻壳基电池碳材料、铅炭电池以及产品应用的完整产业链,主要用于汽车启停电源、汽车混合动力以及储能领域。
