澳大利亚研究人员将花生壳转化为用于电池和电子产品的石墨烯

研究指出,该两步法首先将花生壳加热至约500摄氏度形成富碳炭化物,随后施加约3000摄氏度的毫秒级闪蒸焦耳加热,无需化学品或化石燃料添加剂即可重排碳原子形成单层石墨烯。研究人员计算表明,采用该方法生产1公斤石墨烯仅需1.3美元能源成本,同时将排放量和生产时间缩短至约10分钟。

悉尼2月25日电(新华社)澳大利亚研究人员开发出一种更廉价、更环保的方法,将废弃的花生壳转化为石墨烯——这种材料是电子设备和能源装置的重要组成部分。

澳大利亚新南威尔士大学周三发表声明称,这项技术为更廉价、更可持续的电子产品和能源存储开辟了道路,同时将花生壳转化为石墨烯——这种已知最薄、最强韧且导电性最佳的材料——可应用于电池、太阳能电池板、触摸屏、柔性电子设备和超高速晶体管。

声明称,研究团队发现植物中天然存在的富碳聚合物木质素,能通过快速加热工艺使花生壳转化为高品质石墨烯。

发表于《Chemical Engineering Journal Advances》的研究指出,该两步法首先将花生壳加热至约500摄氏度形成富碳炭化物,随后施加约3000摄氏度的毫秒级闪蒸焦耳加热,无需化学品或化石燃料添加剂即可重排碳原子形成单层石墨烯。

研究人员计算表明,采用该方法生产1公斤石墨烯仅需1.3美元能源成本,同时将排放量和生产时间缩短至约10分钟。

研究团队计划在三至四年内探索利用咖啡渣、香蕉皮等其他有机废弃物,实现大规模可持续商业化石墨烯生产。

“我们以花生为试验对象,但该工艺的关键成分是存在于多种植物中的木质素,”新南威尔士大学机械与制造工程学院首席研究员Guan Yeoh表示。

文献信息

De Cachinho Cordeiro IM, Lin B, Jia M, et al. Precursor engineering for rapid joule heating synthesis of graphitic carbon from peanut shells. Chem Eng J Adv. 2026;26:101099. doi: 10.1016/j.ceja.2026.101099

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