Một nhóm nhỏ các kỹ sư vật liệu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Điện tử Trung Quốc, hợp tác với Wuliangye, một nhà sản xuất rượu baijiu, đã phát triển một cực dương nguồn carbon sử dụng trầm tích baijiu để sử dụng trong pin natri-ion. Trong nghiên cứu của họ được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces , nhóm đã xử lý trầm tích để làm cho nó hữu ích như một cực dương.
Quá trình tổng hợp cacbon cứng và ứng dụng của pin. Tín dụng: ACS Applied Materials & Interfaces (2025). DOI: 10.1021/acsami.4c17922
Baijiu là một loại đồ uống có cồn phổ biến ở Trung Quốc. Nó được làm từ lúa mì hoặc gạo và có hàm lượng cồn cao. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng cặn còn sót lại từ quá trình chưng cất, thường được bán làm phân bón hoặc thức ăn chăn nuôi, có các thành phần có thể được sử dụng để tạo ra anot cacbon.
Trong nhiều năm qua, pin lithium-ion đã trở thành tiêu chuẩn để sử dụng trong các thiết bị cầm tay và cho các ứng dụng lớn hơn như sao lưu các hệ thống năng lượng mặt trời và thậm chí cung cấp năng lượng cho ô tô điện. Thật không may, những loại pin như vậy rất tốn kém và có nguy cơ cháy nổ, và các nhà khoa học đã tìm kiếm một loại pin thay thế.
Một khả năng như vậy là pin natri-ion. Để biến nó thành một giải pháp thay thế khả thi, các nhà khoa học cần tìm cách cải thiện mật độ điện tích và do đó là hiệu suất của nó, đồng thời giải quyết vấn đề sụp đổ lỗ nhỏ của carbon trong cực dương. Trong nỗ lực mới này, nhóm nghiên cứu đã giải quyết vấn đề sau.
Việc tạo ra một anode gốc carbon phù hợp để sử dụng trong pin ion natri từ trầm tích baijiu đòi hỏi phải xử lý đáng kể. Họ bắt đầu bằng cách rửa và sấy khô, sau đó cho nó vào quá trình ngâm axit và cacbon hóa trước. Tiếp theo, để loại bỏ silica, họ ngâm nó trong natri hydroxit ở nhiệt độ cao và trộn nó với etyl orthosilicate. Các bước cuối cùng là phun nó bằng siêu âm và nướng trong lò. Kết quả là một loại carbon cứng được pha tạp silicon. Nhóm nghiên cứu gọi nó là HC-1100Si-1.
Sau khi anode của họ hoàn thành, nhóm nghiên cứu đã đặt nó vào một pin natri-ion tiêu chuẩn để xem nó hoạt động tốt như thế nào. Họ phát hiện ra rằng nó có dung lượng có thể đảo ngược là 281,5 mAh/g ở 1°C và giữ được 91,9% dung lượng sạc sau 100 chu kỳ. Nhóm nghiên cứu thừa nhận rằng điều này không tốt bằng các loại pin hiện đang sử dụng, nhưng họ tin rằng nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến việc sạc thường xuyên.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
