ZnCl2活化牛粪制备高性能锂离子电池硬碳负极

《Materials Today Sustainability》：Sustainable valorization of cattle manure biowaste into carbon anode materials for lithium-ion batteries

　　

摘要

牛粪是一种丰富的牲畜废弃物，其处置给环境带来负担，但很少被应用于锂离子电池负极。本研究通过ZnCl₂活化将牛粪转化为硬碳负极，并与其未活化的对应物进行了比较。元素分析显示，ZnCl₂在热解过程中挥发，留下颗粒内微孔，使比表面积增加了三倍。这些微孔增加了吸附和孔填充的可用位点，这是碳材料的主要储锂机制，因此，牛粪衍生碳负极表现出比商业石墨更好的倍率性能。ZnCl₂处理还降低了所得碳的矿物质含量，剩余的矿物质预计有利于形成薄且离子导电的固体电解质界面，从而支持超过500次循环的稳定性能。这些发现表明，ZnCl₂活化可以将牛粪升级回收为可持续的负极材料。

Chaewon Yang|Jiseok Hong|Ijung Kim|Taeshik Earmme