記者從吉林大學(xué)了解到,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,并用這種材料開發(fā)出高性價比的鉛炭電池,其性能達到國際先進水平。日前,該科研成果已建成百噸級超級電容炭和千噸級電池碳生產(chǎn)線。

鉛酸電池是應(yīng)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(jié)合,發(fā)明了超級電池(鉛炭電池),相較于傳統(tǒng)鉛酸電池,其性能指標(biāo)顯著提高。鉛炭電池被稱為新一代鉛酸電池,是當(dāng)前國際鉛酸電池領(lǐng)域的研究熱點。

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)進一步活化,就變成極有應(yīng)用價值的活性炭材料。“這種活性炭擁有大孔、介孔、微孔的多級孔道結(jié)構(gòu),具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。”他說,只有稻殼能帶來這樣奇妙的效果,其他比如椰殼、棕櫚殼等經(jīng)過處理后獲得的碳材料就沒有這種多級孔道結(jié)構(gòu)。

經(jīng)過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),開發(fā)出高性價比的鉛炭電池。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,同時具有成本低的優(yōu)勢。

該鉛炭電池已經(jīng)通過國家化學(xué)電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心第三方權(quán)威機構(gòu)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)明專利20多項。

該項成果實現(xiàn)了稻殼基電池碳材料、鉛炭電池以及產(chǎn)品應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈,主要用于汽車啟停電源、汽車混合動力以及儲能領(lǐng)域。