汉麻电池：锂电池的可持续替代品，一种新型再生能源

汉麻是一种生长周期仅需90天的丰产农作物。如今，汉麻被广泛应用于药品、建材、肥料、生物燃料和纺织品已不足为奇。但你知道吗？汉麻还可以用来制造电池，可成为一种新型可再生能源。

随着环境问题日益突出以及锂资源日益有限，各行业都在积极寻求可持续的电池制造替代方案。近年来，适应性极强的麻类植物似乎已成为一种颇具吸引力的储能材料，尤其是在电动汽车和能源领域。

据了解，一家美国企业早在两年前就开始研发汉麻基电池，旨在为传统的锂离子电池提供一种可持续的替代品。汉麻电池具有诸多优势，包括成本更低、重量更轻、效率更高、更易于规模化生产以及更易回收利用。此外，汉麻电池的寿命也比一些传统电池更长，从长远来看更具成本效益。

正如德国《汉夫杂志》所述，该公司利用碳化麻、硼和硫等丰富的资源，致力于开发一种性能优于传统锂离子电池的可再生能源。

关于汉麻电池的研究

近期的研究进一步证实了汉麻电池的潜力，表明其在功率和效率方面可能优于锂电池。活跃于YouTube的科学家罗伯特·默里·史密斯在其实验中取得了成果，实验结果显示汉麻电池的伏安电流几乎是传统锂电池的八倍。

与此同时，纽约克拉克森大学的研究人员在2014年发现，汉麻废料可能是一种制造超级电容器的优质原料，其效率甚至高于昂贵的石墨烯基超级电容器。与石墨烯相比，汉麻基化合物的生产成本极低，仅为石墨烯总成本的千分之一，因此极具经济可行性。

此外，根据威斯康星大学密尔沃基分校 2022 年的一项研究，汉麻的两大优势--多孔性和耐用性使其成为电池阴极的完美材料，能够承受数百次的收缩和膨胀循环。

在2024年，来自土耳其翁多库兹·梅伊斯大学的一个研究小组利用汉麻植物生产活性炭，用于制造电极。

研究人员首先将汉麻植株的茎秆在110℃的烘箱中烘干一天，然后将其磨成粉末。随后，加入硫酸并加热制成生物炭，最后，用氢氧化钾饱和生物炭并再次加热使其活化。

在经过2000次循环后，采用汉麻衍生电极的超级电容器仍保持了98%的初始电容。令人惊讶的是，其电容值与非生物材料制成的超级电容器相当。此外，该碳材料本身的能量密度为每千克65瓦时，也与商用超级电容器的能量密度相符。

德国阿尔伯塔大学的储能工程师利用汉麻纤维制造出超级电容器，其储能能力远超锂电池，成本却降低了70%。这种汉麻电池于2025年11月起应用于电动汽车，充电仅需15秒，使用寿命却长达20万次循环，且不含任何有毒物质，彻底革新了利用农业废弃物进行储能的方式。

汉麻电池制造

在制造汉麻电池的过程中，首先利用水热合成工艺加热汉麻植株的内皮，获得了一种含有碳纳米层的产物。这些碳纳米片随后被加工成储能装置--超级电容器。汉麻电池能够提供巨大的能量释放，这与锂离子电池缓慢释放能量的方式截然不同。因此，汉麻电池特别适合为需要高能量的设备供电。

据报道，汉麻电池非常适合为需要大能量脉冲的机器提供充足的动力。研究不仅保证了汉麻电池在零摄氏度下仍能正常工作，而且还展现了“碳酸盐材料中迄今为止最佳的功率性能组合之一”。

面临挑战

汉麻电池能火起来吗？

近年来，虽然相关研究取得了进展，但仍然面临诸多挑战。由于这项研究仍处于探索阶段，汉麻基电池可能还需要开展进一步研究，以优化其性能并确定其作为商业储能解决方案的可行性才能够广泛应用，还需要时间。

由于汉麻电池不含镍或钴等金属，因此更容易被回收利用。同时，汉麻植物完全可生物降解，可彻底解决了电池废弃处理的问题，这进一步提升了其可持续性，成为其主要优势之一。

汉麻基电池是储能技术领域的一项创新发展，它为锂离子电池提供了一种高性能、低价格且环保的替代方案。尽管这项技术尚未成熟到可以广泛应用，但进一步的研究和开发预示着其拥有光明的前景。

汉麻电池的成功商业化有望能创造更绿色、更可持续的新能源格局，并将有可能彻底改变电动汽车及储能行业，乃至更为广泛的领域。