德国弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所与耶拿弗里德里希·席勒大学的科研团队近日成功开发出一种新型钠离子电池原型，其创新之处在于采用了木质素作为电极材料。木质素是一种天然存在于植物细胞壁中的复杂有机聚合物，在木材和纸浆工业中属于丰富的副产品。

经过特定工艺处理后，木质素材料展现出良好的导电特性，其内部的氧化还原活性基团能够实现电子的可逆存储与释放。在电池制造中，木质素通常通过碳化处理转化为硬碳材料。研究团队使用了由德国Mercer Rosenthal GmbH公司提供的木质素原料，该公司专注于从木材等可再生资源中生产纤维素、生物能源及生物基化学品。

研究人员将木质素在惰性气氛下进行热处理转化为碳材料，并进一步加工制成电池负极。“这种硬碳的微观结构非常适合可逆地储存钠离子，”项目成员解释道，“硬碳材料不仅具有优异的电化学性能与循环稳定性，而且原料获取成本较低，特别是当它来源于可持续的木质素时。”

采用该电极材料，团队组装了容量为1安时的电池单元，并在弗劳恩霍夫IKTS位于阿恩施塔特和赫姆斯多夫的电池测试中心以及耶拿的弗里德里希·席勒大学进行了系统测试。研究协调员卢卡斯·梅登巴赫表示：“经过100次充放电循环测试后，实验室电池未出现明显性能衰减。我们的目标是在项目完成前，实现1安时全电池200次循环的稳定演示。”他指出，这项基于木质素的钠离子电池技术未来可应用于固定式储能或移动储能场景。

弗劳恩霍夫IKTS在相关声明中强调：“该项目致力于减少对关键原材料的依赖，同时推动电池技术向更经济、更可持续、更安全的方向发展。”该项目获得了由区域企业组成的工业咨询委员会的支持，参与方包括图林根州的Mercer Rosenthal GmbH、Glatt Ingenieurtechnik GmbH、IBU-tec advanced materials AG、EAS Batteries GmbH以及总部位于维也纳的Petrochemical Holding GmbH。关于这项基于木质素的钠离子电池的更多技术参数尚未公开披露。