能源界網(wǎng)訊：2023年12月29日，從中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所獲悉，該所種植廢棄物清潔轉化與高值利用團隊揭示了秸稈焦油通過聚合改性，制備儲能碳材料的合成路徑與調控機制，為秸稈高值利用提供了新視角和新方法。相關研究成果日前發(fā)表于學術期刊《生物炭》。

2022年，我國農作物秸稈產(chǎn)生量為8.65億噸。推進秸稈高值利用是改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境、加快農業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要舉措。熱解技術可以將秸稈轉化為生物炭、熱解氣、熱解焦油等產(chǎn)品，促進秸稈離田高值利用。其中，熱解焦油具有碳含量高、灰分含量低、易聚合等特點，適用于調控合成多孔碳材料。但焦油組分復雜，聚合成碳機理和孔隙調控規(guī)律尚不明確。

論文通訊作者、中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員姚宗路介紹，此次研究提出了焦油聚合協(xié)同活化摻氮來制備多孔儲能碳材料的合成策略，發(fā)現(xiàn)尿素與氫氧化鉀的協(xié)同作用在氮元素摻雜和微介孔形成方面發(fā)揮了重要作用，且制備出的儲能碳材料表現(xiàn)出優(yōu)異的儲能特性。團隊對焦油制備的儲能碳材料組裝的超級電容器器件進行測試，結果表明，該器件在三電極體系下最高比電容為309.5法拉/克。在兩電極對稱體系中循環(huán)1萬次后，其單極比電容仍保持80.1%的循環(huán)特性，性能顯著優(yōu)于商業(yè)活性炭。

本研究為秸稈高值利用提供了新路徑和理論支持。“如果將研究提出的秸稈焦油制備儲能碳材料技術進行產(chǎn)業(yè)化應用，或能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。”姚宗路說。