成果簡介
生物質衍生的多孔碳由於其成本效益和豐富性，為新能源材料的製備提供了新的思路，促進了其在鋰離子電池中的應用。本文，吉林大學梁策副教授團隊在《Diam Relat Mater》期刊發表名為“Natural biomass-derived porous carbons from buckwheat hulls used as anode for lithium-ion batteries”的論文，研究以蕎麥殼為原料，CaCl2為活化劑，透過簡單經濟的碳化工藝製備多孔碳，以提高碳材料的電化學效能。當蕎麥殼與CaCl2的質量比為1:2.5時，多孔碳材料的比表面積為351.018m2g-1、比容量為715.0 mAh g -1（約為石墨負極比容量的1.9倍），在0.2C下150次迴圈後和444.8mAhg-1在5C下500 次迴圈後。這些結果證實多孔碳材料的多孔結構有助於鋰離子在電解質和電極材料中的快速傳輸。此外，本研究表明，利用廢棄生物質蕎麥殼克服了石墨負極容量低的不足，為製備高效能鋰離子電池負極材料提供了新的選擇。
圖文導讀
圖1。蕎麥殼基多孔碳的形成機制。
圖2。N2氣氛中蕎麥殼的熱重分析(TGA)。
圖3。(a) BHC、BHC-2、BHC-2.5、BHC-3 樣品的XRD 圖案和 (b)拉曼光譜。
圖4。(a) BHC 的TEM影象；(b) BHC-2；(c) BHC-2.5 和 (d) BHC-3 樣品。
圖5。BHC、BHC-2、BHC-2.5和BHC-3樣品的充放電迴圈效能
圖6。(a) BHC-2、BHC-2.5、BHC-3 樣品的奈奎斯特圖。並採用等效電路對實驗資料進行擬合，所得資料如表所示。
小結
一種環保高效的方法來從廢棄蕎麥殼中製備多孔碳材料，顯示出它們作為高效能鋰離子電池負極材料的巨大潛力。
文獻：
https://doi.org/10.1016/j.diamond.2021.108553
