用牡丹壳制造的负极材料 洛报融媒·洛阳网记者 张锐鑫 摄
“用粗粝的牡丹壳，制造高纯的钠电池负极材料，我们让这一异想天开却又前景广阔的技术成为现实！”昨日，说起前不久发布的“牡丹壳可控制备高性能钠离子电池负极材料关键技术”，洛阳理工学院“能源存储与转化先进材料”团队带头人王芳教授依旧掩饰不住内心的兴奋。
牡丹壳，即包裹牡丹种子的硬质外壳。在日前举行的洛阳市科创成果直通车偃师专场活动上，王芳发布该新能源材料技术，以该技术制造的电池性能比肩国际先进水平，为我市提高牡丹产业附加值、抢抓钠电池新材料产业风口提供“创新加持”。
该牡丹壳利用技术研发历时三年，目前已申请两项国家发明专利，并被列入河南省重点研发与推广专项、洛阳市科技发展计划项目等省、市科技项目。
近年来，钠电池被视为锂电池的未来替代产品之一，其研究被视为风口赛道，引得宁德时代等国内外新能源电池巨头争相布局。其中，生物质制造钠电池负极材料，是国内外研发和产业重点布局方向。
“国内外钠电池产业中采用生物质制造负极材料的案例很多，除了主流的椰子壳，还有核桃壳、淀粉等。然而，采用牡丹壳作为原料制造钠电池负极材料，在国内是首次实现。”王芳说。
经研究发现，牡丹壳具有丰富的氧原子和独特的微观结构，以其为原料制造的负极材料，保留了牡丹壳原有的结构和孔隙通道，具有较好的克容量和循环性能等，是钠离子电池的理想负极材料。经过检测，使用牡丹壳制造的负极材料，克容量在300毫安时/克以上，循环1000次后容量保持率在85%以上，与采用椰子壳制造负极材料的国际先进水平相当！
技术的突破，带来了广阔的应用前景。当前产业化最快的椰子壳硬碳材料虽性能理想，但国内椰子壳原料供应量相对不足。为摆脱进口依赖，多元生物质制造钠电池负极材料成为新能源产业的风口。对于洛阳发展而言，该技术产业化后，洛阳市30多万亩牡丹所产生的9万吨牡丹壳可实现废物利用，并产出3.6万吨负极材料，用于制造6吉瓦时电池，装配10万辆电动汽车，具有较大的潜在经济效益。
目前，王芳团队已与洛阳新能源投资发展集团有限公司等企业签订合作协议，接续推进项目成果转化。下一步，该团队将加紧推动技术成果中试，力争早日让“洛阳创新”新能源技术从实验室走向生产线，为洛阳抢抓钠电池风口产业机遇、推动牡丹产业高质量发展贡献一臂之力。
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