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大米是世界上過半人的主食,據國際大米研究協會數據,中國在2010年大米總產量超過1.97億噸。稻谷的主要組成成分包括可以食用的大米和不常食用的外殼,但是一群韓國研究人員想好好利用這個這個平時被當廢棄物的食品,萃取外殼中的硅,轉化成鋰電池中可用的成分,目前他們的著作發表在《美國國家科學院院刊》上。
硅谷在使用半導體上是非常聞名的,但隨著智能手機和混合動力車的電池需求,研究人員希望用它代替鋰(離子)電池陽極中的石墨,找到諸如稻殼這樣的硅來源,使得這些電池更具有成本效益。
之前這些稻谷殼也用于其他目的,比如制磚和爐灶燃油,不過相對來說,將稻殼轉換成硅將是最重要的用途。從經濟角度上來說,它是可行的,因為電池所需要的硅總額遠遠要比稻殼的脫籽總額要少,所以基本上會供大于求。
研究人員通過熱和酸從殼中提取硅,然后把這硅轉換成可以用在鋰電池中的硅,實驗證明,這些硅的效率比傳統的硅合金的效率要高。
“水稻的外殼經過多年的自然進化,形成了獨特的納米多孔硅層,雖然世界范圍內水稻的產量在10^8噸上,但稻殼只用在廉價的農業項目上。但是它殼上的硅很適合用在高容量鋰電池上的陽極,利用自然稻殼中的納米結構,轉換后的硅,具有良好的電化學性能。 將有助于打造高容量的鋰電池。