Introduktion till hårda kolmaterial

Hårt kol: Det är en typ av kol som är svår att grafitisera även vid temperaturer över 2500 grader, uppkallad efter dess höga mekaniska hårdhet. Formen av hårt kol kan vara sfärisk, linjär eller porös. Hårda kolprekursorer är i allmänhet värmehärdande material, så de kan vanligtvis bibehålla morfologin hos prekursorn under materialsyntesprocessen. Efter karbonisering vid hög temperatur arrangeras korta grafenark (även kända som grafitdomäner eller pseudografit) i hårt kol på ett ordnat sätt med kort räckvidd och bildar en ändlig stapel av 2 till 6 lager, med en längd på upp till 40 Å .
Flera prekursorer för hård kolbiomassa
1. Kokosskal
Kokosnötskal är det inre skalet av kokosnöt, med en hård konsistens, och används vanligtvis vid tillverkning av kärl, hantverk och aktivt kol. Kokosnötskalbaserat hårt kol har en välutvecklad porstruktur, låg askhalt och H/C till O/C-förhållande, vilket gör det till ett idealiskt negativt elektrodmaterial. För närvarande är dess industrialiseringsframsteg tidigt och dess resultat är bra. De huvudsakliga produktionsområdena för kokosnötter är Sri Lanka, Malaysia, Indien och Filippinerna. Det finns ett litet antal plantager i regioner som Hainan och Taiwan i Kina, där Hainanprovinsen står för över 99 % av den inhemska planteringsytan. Dessutom, jämfört med kokosnötsproducerande områden som Filippinerna och Indonesien, har Hainan-provinsen i Kina en högre latitud, svagare solskenstid och intensitet, tunnare kokosnötskal, lägre hårdhet och är inte ett material för tillverkning av kokosnötsskalsförkolningsmaterial. Kokosnötskal i Sydostasien produceras i allmänhet av företag.
2. Stärkelse
Stärkelse är ett av de rikliga förnybara biomaterialen som finns i många olika växter. Som en typisk polysackarid har stärkelse en enkel sammansättning, hög kolhalt och lågt pris. Samtidigt, jämfört med andra biomassaprekursorer, uppvisar stärkelse en naturlig sfärisk form, vilket gör det till ett mycket konkurrenskraftigt prekursormaterial för framställning av hårt kol. Stärkelse, som industriprodukt, har tillräcklig inhemsk tillgång och hög renhet. Stärkelse är en organisk högmolekylär kolhydrat med hög renhet. När organiska polymerföreningar används som hårda kolkällor kan de kombineras med specifika syntesmetoder för att erhålla hårda kolmaterial med speciell morfologi. Syntesprocessen är ofta komplex, men den kan undvika föroreningar och säkerställa strukturell konsistens.
3. Moso bambu
Moso bambu är en växt av familjen Poaceae, som tillhör släktet Corydalis. Den har en tjock och snabb stavform och kan växa stabilt efter 5-8 år. Det är en ekonomiskt värdefull bambuart och används ofta inom byggindustrin, papperstillverkningsindustrin och andra områden. Kina har rikliga bambuskogsresurser. Kina är bambuns hemstad och har riklig produktion. Resultaten av den nionde nationella skogsresursinventeringen visar att bambuskogsarealen i Kina är 6,4116 miljoner hektar, varav bambuskogen står för 72,96%. Moso-bambu distribueras huvudsakligen i Qinling Han River Basin och den södra regionen av Yangtze River Basin i Kina.
4. Halm
Halm, som jordbruksavfall, är rikligt med resurser. Kina är ett stort jordbruksland och högavkastande grödor som vete, majs och ris ger en enorm mängd halmresurser för biomassa varje år. År 2020 var den inhemska produktionen av halm 792 miljoner ton, varav 667 miljoner ton kunde samlas in som resurser. Halm, som jordbruksavfall, har länge främst använts för uppvärmning av energi, djurfoder och organiska gödningsmedel. Bland dem stod gödselutnyttjandet för 51,2 % 2020.