АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЙ АНОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЛИТИЙ-ИОННЫХ БАТАРЕЙ

В работе представлены результаты получения активированного угля из рисовой шелухи (РШ) с применением физико-химической активации, а также его характеристика как анодного материала для литий-ионных батарей. Проведено сравнение морфологических, структурных и электрохимических свойств материалов, полученных при различных режимах термической обработки. Исследованы механизмы улучшения удельной ёмкости и циклической стабильности за счёт поверхностной модификации и десиликации. Активированный уголь, полученный при 600 ℃ с последующей обработкой KOH, продемонстрировал высокую стабильность в 50 циклах при удельной ёмкости ~300 мА·ч/г, что делает его перспективной альтернативой традиционному графиту.

1. Faheem Ahmed, Ghazzai Almutairi, Prince M.Z. Hasan, Sarish Rehman, Shalendra Kumar, Nagih M. Shaalan, Abdullah Aljaafari , Adil Alshoaibi , Bandar Al Otaibi, Kaffayatullah Khan. Fabrication of a Biomass-Derived Activated Carbon-Based Anode for High-Performance Liion Batteries // Micromachines. – 2023. – Vol. 14 (1). – Art. 192. – https://doi.org/10.3390/mi14010192

2. Xiang Peng1, Jijiang Fu, Chengcheng Zhang, Jingyuan Tao, Lan Sun, and Paul K. Chu. Rice Husk-Derived Activated Carbon for Li-Ion Battery Anode // Nanoscience and Nanotechnology Letters. – 2014. – Vol. 6 (1). – P. 68–71. – https://doi.org/10.1166/nnl.2014.1714

3. Yusuke Abe, Masahiro Tomioka, Mahmudul Kabir,Seiji Kumagai. Role of SiOx in rice-husk-derived anodes for Li-ion batteries // Scientific Reports. – 2022. – Vol. 12. – Art. 975. – https://doi.org/10.1038/s41598-022-04979-5

4. Yerdauletov M.S., Nazarov K., Mukhametuly B., Yeleuov M.A., Daulbayev C., Abdulkarimova R., Yskakov A., Napolskiy F., Krivchenko V. Characterization of Activated Carbon from Rice Husk for Enhanced Energy Storage Devices // Molecules. – 2023. – Vol. 28. – Art. 5818. https://doi.org/10.3390/molecules28155818

5. Kuan-Ching Lee, Mitchell Shyan Wei Lim, Zhong-Yun Hong, Siewhui Chong, Timm Joyce Tiong, Guan-Ting Pan, Chao-Ming Huang. Activated Carbon Monolith Derived from Coconut Husk Fiber as Electrode Material for Supercapacitor Energy Storage // Energies. –2021. – Vol. 14(15). – Art. 4546. https://doi.org/10.3390/en14154546

6. Dwiyaniti, M., Krisnawati, N. L., Pramono, A. E., Subhan, A., Setiabudy, R., and Hudaya, C. Electrochemical characteristics of sugarcane bagasse-activated carbon as cathode material of lithium-ion capacitors // Journal of Applied Research and Technology. – 2023. – Vol. 21(4). – P. 571– 580. https://doi.org/10.22201/icat.24486736e.2023.21.4.1976

7. Yang H, Ye S, Zhou J and Liang T. Biomass-Derived Porous Carbon Materials for Supercapacitor // Front. Chem. – 2019. – Vol. 7. – Art. 274. – https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00274

8. Aoqi Huang, Yibo Tu, Qichao Yu. Preparation and electrochemical properties of nitrogen-doped starch hard carbon anode materials for lithium-ion battery // International Journal of Electrochemical Science. – 2024. – Vol. 19 (10). – Art. 100774. – https://doi.org/10.1016/j.ijoes.2024.10077

9. Obinna Egwu Eleri, Fengliu Lou, Zhixin Yu. Lithium-Ion Capacitors: A Review of Strategies toward Enhancing the Performance of the Activated Carbon Cathode // Batteries. – 2023. – Vol. 9(11). – Art. 533. – https://doi.org/10.3390/batteries9110533