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(中國粉體技術(shù)網(wǎng)，彭美琴撰稿) 大米是人類的主食之一，全世界有三分之二的人每天食用大米，每年全球生產(chǎn)水稻4.22億噸左右，脫粒后的稻谷殼占水稻總產(chǎn)量的20%。這種產(chǎn)量巨大的副產(chǎn)品往往用來制造一些飼料、化肥添加劑等，或者當(dāng)成垃圾直接扔掉。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，韓國研究人員崔章宇(音譯)和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這些農(nóng)業(yè)垃圾里蘊(yùn)涵著的巨大利用價(jià)值，他們從稻谷殼中提取出了重要的工業(yè)材料——硅。硅可用來制造智能手機(jī)、電動汽車和混合動力汽車中鋰離子電池的陽極，目前主要使用的是硅合金；與傳統(tǒng)的石墨陽極相比，硅合金陽極的理論容量雖然更大，但卻很容易發(fā)生容量衰減，這使得它的效率大大降低。
稻谷殼中含有豐富的二氧化硅，幾乎占稻谷殼重量的15%~20%，為了阻止空氣和水分進(jìn)入米粒，其已演化成了納米孔結(jié)構(gòu)。研究人員先在稻谷殼中加入酸，再加熱，去除稻谷殼中的金屬雜質(zhì)和有機(jī)成分；然后用鎂將硅從二氧化硅中提純出來（這種方法使硅的三維多孔納米結(jié)構(gòu)得以保留了下來）；最后他們在得到的硅上涂抹碳層，將其作為鋰紐扣電池的陽極使用。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種電池陽極比硅合金陽極更高效，它具有很高的庫侖效率和優(yōu)異的放電容量保持率，研究人員認(rèn)為，這是由于其互連的多孔結(jié)構(gòu)能夠形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面。相比之下，硅合金陽極的容積變化率高達(dá)300%，容易造成合金斷裂、形成的固體電解質(zhì)界面不穩(wěn)定，因而存在容量衰減問題。
研究人員表示，從稻谷殼中提取硅有望滿足便攜式電子設(shè)備和混合動力電動汽車電池不斷增加的硅需求。該研究已發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。
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