Introduksjon til harde karbonmaterialer

Hardt karbon: Det er en type karbon som er vanskelig å grafitere selv ved temperaturer over 2500 grader, oppkalt etter dens høye mekaniske hardhet. Formen av hardt karbon kan være sfærisk, lineær eller porøs. Hard karbon forløpere er generelt termoherdende materialer, så de er vanligvis i stand til å opprettholde morfologien til forløperen under materialsynteseprosessen. Etter høytemperaturkarbonisering blir korte grafenplater (også kjent som grafittdomener eller pseudografitt) i hardt karbon ordnet på en kort rekkevidde ordnet måte, og danner en endelig stabel på 2 til 6 lag, med en lengde på opptil 40 Å .
Flere harde karbonbiomasseforløpere
1. Kokosnøttskall
Kokosnøttskall er den indre huden av kokosnøtt, med en hard tekstur, og brukes vanligvis i produksjon av kar, håndverk og aktivt karbon. Kokosnøttskallbasert hardt karbon har en velutviklet porestruktur, lavt askeinnhold og H/C til O/C-forhold, noe som gjør det til et ideelt negativt elektrodemateriale. For tiden er industrialiseringsfremgangen tidlig og ytelsen er god. De viktigste produksjonsområdene for kokosnøtter er Sri Lanka, Malaysia, India og Filippinene. Det er et lite antall plantasjer i regioner som Hainan og Taiwan i Kina, med Hainan-provinsen som står for over 99% av det innenlandske plantearealet. I tillegg, sammenlignet med kokosnøttproduserende områder som Filippinene og Indonesia, har Hainan-provinsen i Kina en høyere breddegrad, svakere solskinnstid og intensitet, tynnere kokosnøttskall, lavere hardhet, og er ikke et materiale for produksjon av kokosnøttskallkarboniseringsmaterialer. Kokosnøttskall i Sørøst-Asia produseres vanligvis av bedrifter.
2. Stivelse
Stivelse er et av de mange fornybare biomaterialene, som er mye til stede i forskjellige planter. Som et typisk polysakkarid har stivelse en enkel sammensetning, høyt karboninnhold og lav pris. Samtidig, sammenlignet med andre biomasseforløpere, har stivelse en naturlig sfærisk form, noe som gjør det til et svært konkurransedyktig forløpermateriale for fremstilling av hardt karbon. Stivelse, som et industriprodukt, har tilstrekkelig innenlandsk forsyning og høy renhet. Stivelse er et organisk høymolekylært karbohydrat med høy renhet. Når organiske polymerforbindelser brukes som harde karbonkilder, kan de kombineres med spesifikke syntesemetoder for å oppnå harde karbonmaterialer med spesielle morfologier. Synteseprosessen er ofte kompleks, men den kan unngå urenheter og sikre strukturell konsistens.
3. Moso bambus
Moso bambus er en plante av Poaceae-familien, som tilhører slekten Corydalis. Den har en tykk og rask stavform, og kan vokse stabilt etter 5-8 år. Det er en økonomisk verdifull bambusart og er mye brukt i byggeindustrien, papirindustrien og andre felt. Kina har rikelig med bambusskogressurser. Kina er hjembyen til bambus og har rikelig produksjon. Resultatene fra den niende nasjonale skogressursinventeringen viser at bambusskogsarealet i Kina er 6,4116 millioner hektar, hvorav bambusskog utgjør 72,96 %. Moso-bambus er hovedsakelig distribuert i Qinling Han-elvebassenget og den sørlige regionen av Yangtse-elvebassenget i Kina.
4. Halm
Halm, som landbruksavfall, er rikelig med ressurser. Kina er et stort jordbruksland, og høyavlinger som hvete, mais og ris gir en enorm mengde halmressurser av biomasse hvert år. I 2020 var den innenlandske produksjonen av avlingshalm 792 millioner tonn, hvorav 667 millioner tonn kunne samles inn som ressurser. Halm, som landbruksavfall, har lenge vært hovedsakelig brukt til oppvarming av energi, husdyrfôr og organisk gjødsel. Blant dem utgjorde gjødselutnyttelsen 51,2 % i 2020.