Увод у материјале од тврдог угљеника

Тврди угљеник: То је врста угљеника коју је тешко графитирати чак и на температурама изнад 2500 степени, назван по високој механичкој тврдоћи. Облик тврдог угљеника може бити сферичан, линеаран или порозан. Прекурсори тврдог угљеника су углавном термореактивни материјали, тако да су обично у стању да одрже морфологију прекурсора током процеса синтезе материјала. Након високотемпературне карбонизације, кратки листови графена (такође познати као графитни домени или псеудо графит) у тврдом угљенику су распоређени на поређани начин кратког домета, формирајући коначан низ од 2 до 6 слојева, дужине до 40 А. .
Неколико прекурсора биомасе тврдог угљеника
1. Љуска кокоса
Кокосова љуска је унутрашња кожа кокоса, тврде текстуре, и углавном се користи у производњи посуда, рукотворина и активног угља. Тврди угљеник на бази кокосове љуске има добро развијену структуру пора, низак садржај пепела и однос Х/Ц према О/Ц, што га чини идеалним материјалом за негативне електроде. Тренутно је њен напредак у индустријализацији рано и њен учинак је добар. Главна подручја производње кокоса су Шри Ланка, Малезија, Индија и Филипини. Постоји мали број плантажа у регионима као што су Хаинан и Тајван у Кини, при чему провинција Хаинан чини преко 99% домаће површине за садњу. Поред тога, у поређењу са областима за производњу кокоса као што су Филипини и Индонезија, провинција Хаинан у Кини има већу географску ширину, слабије време и интензитет сунчеве светлости, тање кокосове љуске, нижу тврдоћу и није материјал за производњу материјала за карбонизацију кокосове љуске. Кокосове љуске у југоисточној Азији углавном производе предузећа.
2. скроб
Скроб је један од богатих обновљивих биоматеријала, широко присутан у разним биљкама. Као типичан полисахарид, скроб има једноставан састав, висок садржај угљеника и ниску цену. Истовремено, у поређењу са другим прекурсорима биомасе, скроб показује природан сферни облик, што га чини високо конкурентним прекурсорским материјалом за припрему тврдог угљеника. Скроб, као индустријски производ, има довољну домаћу понуду и високу чистоћу. Скроб је органски високомолекуларни угљени хидрат високе чистоће. Када се органска полимерна једињења користе као извори тврдог угљеника, могу се комбиновати са специфичним методама синтезе да би се добили материјали тврдог угљеника са посебним морфологијама. Процес синтезе је често сложен, али може избећи нечистоће и обезбедити структурну конзистентност.
3. Мосо бамбус
Мосо бамбус је биљка из породице Поацеае, која припада роду Цоридалис. Има дебео и брз облик штапа и може стабилно да расте после 5-8 година. То је економски вредна врста бамбуса и има широку примену у грађевинској индустрији, индустрији папира и другим областима. Кина има богате шумске ресурсе бамбуса. Кина је родни град бамбуса и има богату производњу. Резултати девете националне инвентуре шумских ресурса показују да је површина бамбусових шума у ​​Кини 6,4116 милиона хектара, од чега на бамбусове шуме отпада 72,96%. Мосо бамбус се углавном дистрибуира у сливу реке Ћинлинг Хан и јужном региону слива реке Јангце у Кини.
4. Слама
Слама, као пољопривредни отпад, обилује ресурсима. Кина је велика пољопривредна земља, а усеви високог приноса као што су пшеница, кукуруз и пиринач сваке године обезбеђују огромну количину сламе биомасе. У 2020. домаћа производња жетвене сламе износила је 792 милиона тона, од чега би се 667 милиона тона могло прикупити као ресурс. Слама, као пољопривредни отпад, дуго се углавном користила за грејање енергије, сточну храну и органска ђубрива. Међу њима, искоришћеност ђубрива је у 2020. години износила 51,2%.