盖世汽车讯 据外媒报道，由利默里克大学（University of Limerick，UL）研究人员主导的一项新研究发现了一种源自可再生木材工业副产品的新型电池材料，该材料有助于减少对稀缺且昂贵原材料的依赖。

图片来源：利默里克大学

这项发表在期刊《先进材料》（Advanced Materials）上的研究展示了如何将木质素磺酸盐——一种源自纸浆和造纸工业的废料——转化为用于钠离子电池的高性能碳纳米纤维。

随着电动汽车和可再生能源技术的普及，电池需求持续增长，科学家们正积极寻找锂离子电池的可持续替代方案。钠是地球上储量最丰富的元素之一，这使得钠离子电池成为未来储能领域极具前景的选择。

用水替代有毒溶剂

UL的研究人员与瓦伦西亚大学（University of Valencia）的同行合作，开发出一种绿色化学工艺，利用水代替有毒溶剂来制备电池材料。该工艺还省去了电池制造中常用的合成粘合剂和添加剂。

这项研究由UL工程学院材料科学教授、伯纳尔研究所（Bernal Institute）可持续与韧性材料项目负责人Maurice N. Collins领导。他表示：“这项研究展示了如何利用简单的水基工艺，将林业和造纸业中一种未被充分利用的副产品转化为有价值的电池材料。”

这项研究的一个关键突破在于发现，通过在纳米尺度上调控材料结构，可以定制其性能。通过精心设计该碳材料的纳米结构，我们成功提高了其在充放电过程中存储和释放钠离子的效率。

该论文的第一作者、UL博士研究员Judith Miralda-Jalle表示：“这项研究不仅旨在开发一种新型电池材料，更致力于理解其背后的科学原理。通过探究加工过程中碳材料化学性质与结构的变化，我们获得了宝贵的见解，这将有助于指导未来电池所需的高效、可持续材料的设计。”

研究团队将木质素磺酸盐与其他天然来源的成分结合，制备出超细纤维，随后将其转化为专为储能应用设计的高级碳结构。

发掘工业副产品的价值

除了在电池领域的潜在应用外，这项研究还可能为木质素磺酸盐——一种目前尚未得到充分利用的工业副产品——开辟新的高价值用途。

UL副教授、AMPEiRE电池研究中心联席主任兼该研究论文的合著者Tadhg Kennedy补充道：“这项研究最令人振奋之处在于，可持续性理念贯穿了该材料开发的每一个阶段。我们以储量丰富的工业副产品为原料，利用水而非有机溶剂进行加工，并通过工程手段改良其内部结构，从而提升其钠存储性能。这表明，在设计高性能电池材料时，完全可以兼顾电化学性能与环境责任。”

Collins强调了这项研究在环境方面的潜力。Collins解释道：“这项工作展示了如何将可再生资源转化为高价值材料，同时助力构建更具循环性和可持续性的经济；此外，它也彰显了可持续材料在支持下一代储能技术方面蕴藏的巨大潜力。”