松木廢料變身環保高效能儲能系統

固態與材料研究團隊近日開發出一種利用松木廢料製成的鋰離子電容器，為高效能儲能系統提供了一種環保且經濟的解決方案。這種生物質材料在巴斯克地區隨處可見，研究團隊採用永續且低成本的方式將其轉化為電極材料，研究成果顯示這些生物質衍生材料具有優異的效能，能夠用於開發環保且經濟的高效能儲能系統。相關論文已發表在《Journal of Power Sources》期刊上。

在尋求可持續能源解決方案的過程中，儲能系統扮演著至關重要的角色。固態與材料研究團隊的研究員Eider Goikolea指出：「在再生能源領域，我們無法控制自然界提供的風、熱、光等資源。能源需求與供應有時並不同步，因此需要開發能夠儲存再生能源系統所產生能源的資源。」

研究團隊成員Goikolea與UPV/EHU講師Idoia Ruiz de Larramendi正在開發新一代電化學儲能技術的材料。Ruiz de Larramendi表示：「我們開發了可用於儲能的新材料。在這次研究中，我們利用周圍常見的松木廢料製成碳材料，用於製造電極。這些木屑原本沒有任何用途，卻具有很高的碳含量。」

目前常用的儲能裝置包括電池與超級電容。Goikolea解釋：「超級電容雖然儲存的能量比電池少，但能在短時間內提供大量能量。它們不適合長時間供能，但在需要短時間內大量能量的情況下非常有用。」

在這項研究中，團隊開發了一種混合型鋰離子裝置。Goikolea表示：「這種裝置結合了兩種系統的優點：能夠儲存高效能能源（如電池），並能在高效能下運作，且能承受多次充放電迴圈（如超級電容）。」因此，這種裝置結合了電池型電極與超級電容型電極。

研究團隊使用了不同型別的碳材料來製造這些電極。Ruiz de Larramendi補充道：「碳是一個非常廣泛的概念，有許多不同型別。並非所有生物質都能提供適合這種應用的碳，但我們的研究顯示，松木生物質能夠產生非常滿意的結果。」其中一個電極由硬碳製成，另一個則由活性碳製成。

此外，研究團隊特別注重使用經濟且永續的製程來生產電極：「電極的生產過程非常節能，合成溫度不超過700°C，並且使用了經濟的新增劑。」這項研究顯示，即使使用當地生物質也能獲得非常好的結果。UPV/EHU的研究人員解釋：「這為改進傳統鋰離子電容器提供了一種經濟且永續的替代方案。生物質材料為開發環保且經濟的高效能儲能系統提供了巨大的機會，進一步推進這方面的研究非常重要。」