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中國首創！河南洛陽牡丹殼制造鈉電池負極材料技術研發成功
時間:2023-11-29 10:33來源:洛陽網 作者:綜合報道
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用牡丹殼制造的負極材料 洛報融媒·洛陽網記者 張銳鑫 攝
“用粗糲的牡丹殼，制造高純的鈉電池負極材料，我們讓這一異想天開卻又前景廣闊的技術成為現實！”說起前不久發布的“牡丹殼可控制備高性能鈉離子電池負極材料關鍵技術”，洛陽理工學院“能源存儲與轉化先進材料”團隊帶頭人王芳教授依舊掩飾不住內心的興奮。
牡丹殼，即包裹牡丹種子的硬質外殼。在日前舉行的洛陽市科創成果直通車偃師專場活動上，王芳發布該新能源材料技術，以該技術制造的電池性能比肩國際先進水平，為河南省洛陽市提高牡丹產業附加值、搶抓鈉電池新材料產業風口提供“創新加持”。
該牡丹殼利用技術研發歷時三年，目前已申請兩項國家發明專利，并被列入河南省重點研發與推廣專項、洛陽市科技發展計劃項目等省、市科技項目。
近年來，鈉電池被視為鋰電池的未來替代產品之一，其研究被視為風口賽道，引得寧德時代等國內外新能源電池巨頭爭相布局。其中，生物質制造鈉電池負極材料，是國內外研發和產業重點布局方向。
“國內外鈉電池產業中采用生物質制造負極材料的案例很多，除了主流的椰子殼，還有核桃殼、淀粉等。然而，采用牡丹殼作為原料制造鈉電池負極材料，在國內是首次實現。”王芳說。
經研究發現，牡丹殼具有豐富的氧原子和獨特的微觀結構，以其為原料制造的負極材料，保留了牡丹殼原有的結構和孔隙通道，具有較好的克容量和循環性能等，是鈉離子電池的理想負極材料。經過檢測，使用牡丹殼制造的負極材料，克容量在300毫安時/克以上，循環1000次后容量保持率在85%以上，與采用椰子殼制造負極材料的國際先進水平相當！
技術的突破，帶來了廣闊的應用前景。當前產業化最快的椰子殼硬碳材料雖性能理想，但國內椰子殼原料供應量相對不足。為擺脫進口依賴，多元生物質制造鈉電池負極材料成為新能源產業的風口。對于洛陽發展而言，該技術產業化后，我市30多萬畝牡丹所產生的9萬噸牡丹殼可實現廢物利用，并產出3.6萬噸負極材料，用于制造6吉瓦時電池，裝配10萬輛電動汽車，具有較大的潛在經濟效益。
目前，王芳團隊已與洛陽新能源投資發展集團有限公司等企業簽訂合作協議，接續推進項目成果轉化。下一步，該團隊將加緊推動技術成果中試，力爭早日讓“洛陽創新”新能源技術從實驗室走向生產線，為洛陽搶抓鈉電池風口產業機遇、推動牡丹產業高質量發展貢獻一臂之力。
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