Ο Zhu Meifang, ακαδημαϊκός στο Πανεπιστήμιο Donghua, προετοίμασε ελαστικές ταινίες νανοσωλήνων άνθρακα από λιγκνίνη ως κύριο υλικό ηλεκτροδίων για μπαταρίες λιθίου-ζύφρου

May 13, 2024
τα τελευταία νέα της εταιρείας για Ο Zhu Meifang, ακαδημαϊκός στο Πανεπιστήμιο Donghua, προετοίμασε ελαστικές ταινίες νανοσωλήνων άνθρακα από λιγκνίνη ως κύριο υλικό ηλεκτροδίων για μπαταρίες λιθίου-ζύφρου

Η λιγκνίνη είναι μια ιδανική πηγή άνθρακα λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και της αρωματικής δομής της.Η αυξανόμενη ευαισθητοποίηση για την αειφόρο ανάπτυξη και την προστασία του περιβάλλοντος έχει προωθήσει το ενδιαφέρον για την εφαρμογή ανανεώσιμων υλικών άνθρακα που προέρχονται από βιομάζα λιγκνίνης στον τομέα της ενέργειαςΜε την αυξανόμενη ζήτηση για πράσινα υλικά αποθήκευσης ενέργειας υψηλών επιδόσεων, τα υλικά άνθρακα ιγνίνης παρουσιάζουν μεγάλες προοπτικές εφαρμογής.Οι άνθρωποι έχουν προετοιμάσει πολλά υλικά άνθρακα από τη λιγκνίνη με διαφορετικές μεθόδουςΩστόσο, η αντοχή των ταινιών νανοϊνών άνθρακα που προέρχονται από τη λιγκνίνη και των ταινιών σύνθετων βιοανθρακού είναι χαμηλή, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή τους σε εύκαμπτες μπαταρίες υψηλών επιδόσεων.

 

Για την επίλυση των προαναφερθέντων προβλημάτων, η ομάδα του ακαδημαϊκού Zhu Meifang του Πανεπιστημίου Donghua πρότεινε μια απλή μέθοδο για τη σύνθεση σε μεγάλη κλίμακα ευέλικτων ταινιών CNT από λιννίνη:χρησιμοποιώντας πλωτή καταλυτική χημική εναπόθεση ατμών για τη σύνθεση ταινιών CNT με υψηλή αντοχή και ηλεκτρική αγωγιμότηταΟι ευέλικτες ταινίες CNT μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας ως ηλεκτρόδια, αποφεύγοντας πρόσθετα συνδετικά και αγωγό άνθρακα, συμβάλλοντας στην αύξηση της ενεργειακής πυκνότητας της μπαταρίας.Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τις ταινίες CNT κατάλληλες για την κατασκευή ευέλικτων υλικών σώματος για μπαταρίες Li-S, ενώ η υψηλή ευελιξία τους τους καθιστά ιδανικά υλικά ηλεκτροδίων για αναδιπλούμενες μπαταρίες μαλακών συσκευασιών.Η εργασία αυτή είναι μία από τις τελευταίες εξελίξεις στον τομέα της υψηλής αξίας μετατροπής της ανανεώσιμης βιομάζας από την ομάδα του ακαδημαϊκού Meifang ZhuΤα τελευταία χρόνια, ως απάντηση στην εθνική "στρατηγική διπλού άνθρακα" για τη βελτίωση της αξιοποίησης των πόρων βιομάζας,Η ομάδα πρότεινε επίσης μια νέα στρατηγική για τη χρήση της μεθόδου FCCVD για την παρασκευή ινών νανοσωλήνων άνθρακα που προέρχονται από βιομάζαΗ αντοχή στην τράβηξη και η αγωγιμότητα των ινών νανοσωλήνων άνθρακα που παρασκευάζονται με τη μέθοδο αυτή μπορούν να φθάσουν τα 1,33 GPa και τα 1,19 × 105 S m-1, αντίστοιχα.που είναι υψηλότερη από εκείνη των υφιστάμενων ινών άνθρακα που προέρχονται από βιομάζα (NatΗ μέθοδος αυτή μπορεί επίσης να επεκταθεί σε άλλες βιομάζες (Green Energy & Environment, 2023, 8 ((6): 1711-1718.).Προκειμένου να διευρυνθεί η μέθοδος επεξεργασίας της λιγκνίνης και να μειωθεί το κόστος χρήσης της ανθρακικής ινών, η ομάδα ανέπτυξε επίσης χαμηλού κόστους, υψηλής αγωγιμότητας φέλτ από ανθρακονήματα με βάση τη λιγκνίνη, τα οποία μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγάλη κλίμακα χρησιμοποιώντας διαδικασίες τεχνολογίας χύτευσης και άνθρακα,και χρησιμοποιείται στους τομείς των αισθητήρων, καταλυτικά υλικά και νέα ενέργεια (Int.J. Biol. Macromol., 2022).