“化朽为奇” —— 高容量竹基钠离电池负极
发布时间:2025-04-24 08:19 浏览次数:6
近日,中南林业科技大学刘贡钢副教授、李贤军教授团队,充分利用竹材富含淀粉 (2.0%-5.0%)、蛋白质 (1.5%-6.0%)、葡萄糖 (2.0%) 等营养物质而易发生微生物侵蚀腐朽特点,创新性地选用丝状白腐菌侵蚀竹材,化腐朽为神奇,实现了竹基硬碳化学组成和孔隙结构的有效调控,并显著改善了竹基硬碳的储钠性能。
该成果以“Multi-synergistic regulation of hard carbon via a green bioengineering strategy to achieve high-capacity sodium-ion storage”(《化朽为奇-微生物侵蚀制备高容量竹基钠离子电池负极:前驱体组分与微结构多协同调控新策略》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Green Chemistry 上,并入选为期刊封面文章。
该工作开发了一种竹基硬碳前驱体生物侵蚀绿色调控技术,通过腐蚀竹材和自身生长的菌丝结构多协同作用,达到了化学组分(木质素部分脱除、杂原子掺杂、杂质含量降低)和微结构调控(闭孔数增加、支化传输网络构建、腐蚀孔隙产生)的同步控制,该研究还揭示了生物调控过程对竹基硬碳储钠性能的影响机制。研究结果能为高性能生物质基硬碳负极材料的设计和生物质前驱体组成/结构的绿色调控及其功能应用提供科学依据和理论指导。
图 1. Schematic of the bioengineering strategy for the microstructure and composition regulation of the bamboo precursor
(文章来源自:RSC Chemical Scien)