在室溫條件下，梁初教授通過引入一滴水，CO?即與LiH反應(yīng)，并在~20 秒時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為多孔碳材料。這一轉(zhuǎn)化過程無有毒有害氣體和溫室氣體產(chǎn)生、也無需加熱，同步實(shí)現(xiàn)了CO?的綠色高效節(jié)能轉(zhuǎn)化和碳材料的可控合成。而且所合成的碳材料已在二次電池、超級(jí)電容器、催化劑、水和空氣凈化等眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了一條由5階段組成的3個(gè)閉環(huán)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了除CO?外所有反應(yīng)物的再生和循環(huán)利用。相關(guān)成果已發(fā)表在Small 、Journal of Materials Chemistry A和Materials Today Nano等期刊上。

首創(chuàng)石墨低溫綠色合成，大幅縮短電動(dòng)汽車充電時(shí)間

石墨是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有重要應(yīng)用的一類碳材料，現(xiàn)有合成方法需排放大量溫室氣體和有毒有害氣體，且需經(jīng)歷3000 °C高溫長(zhǎng)時(shí)間的石墨化過程。

梁初教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了新化學(xué)合成路徑，CO?在126 °C條件下只需3秒就一步綠色轉(zhuǎn)化為石墨，無需3000 °C高溫石墨化過程。特別是，合成的石墨材料用作電動(dòng)汽車的鋰離子電池，展現(xiàn)了遠(yuǎn)超商業(yè)化石墨的高倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，可大幅縮短電池充電時(shí)間并提升使用壽命。相關(guān)成果發(fā)表在Nature Communications上。

研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了10余個(gè)基于CO?綠色高效轉(zhuǎn)化的新型化學(xué)反應(yīng)，已授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)，形成了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CO?綠色節(jié)能高效轉(zhuǎn)化新技術(shù)。

梁初教授樂觀表示：“這項(xiàng)新技術(shù)從大規(guī)模應(yīng)用角度來看，目前成本還是高于傳統(tǒng)技術(shù)。但在部分高附加值碳材料應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)成本與傳統(tǒng)技術(shù)相當(dāng)?！?/p>

下一步，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)致力于CO?的低成本綠色高效轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步拓展新技術(shù)合成的碳材料應(yīng)用領(lǐng)域，真正讓新技術(shù)落地，為國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略做出工大貢獻(xiàn)。