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本项目依托本校2020年获批的河北省生物质碳材料及应用技术创新中心平台开展研究， 立足于京津冀协同和河北科技创新发展，以河北区域内大量的农作物秸秆特别是雄安白洋淀地 区芦苇秸秆为原料，创新发展生物质资源的清洁化和资源化利用技术。结合新型材料石墨烯及 商业化的锂离子电池硅负极材料，开发具有优异结构和特定性能的新型复合纳米材料的制备技 术，研制高性能的储能器件，实现储能材料制备技术和储能器件性能新突破。同时，开发中低 端碳产品的制备工艺和技术，拓展碳材料的应用领域,服务于河北省新能源和新材料产业发展， 促进生态文明建设，推动区域及全省经济可持续发展。本项目中关键技术有两个：1）生物质资源转化过程：此过程采用溶剂热反应，通过转化 过程条件控制，将生物质原料转化为全碳中间体产品。此过程是零污染零排放的绿色经济转化 过程，是可实现全球瞩目的低碳化、去碳化的转化过程。并且在此过程中，原料中碳的转化率 和利用率可达到100%,实现了碳的高效转化。经过此过程转化得到的碳材料，是很好的再加 工原料。这些生物质资源转化技术的性能和指标是现有技术所不能达到的。2）功能性生物质 碳材料制备过程：可根据实际应用领域中对碳材料结构和性能的不同需求，进一步有针对性的 采取不同的活化技术，将全碳中间体转化为具有不同性能的功能性生物质炭。经过深加工，通 过对材料微观形貌控制、表面改性、导电性提升及与客体复合设计调控等，制备高端的储能器 件电极材料，包括超级电容器活性炭电极材料和锂离子电池碳负极材料；采取合适的活化技术， 可转化为具有特定结构和性能的中端吸附炭，用于环境污染废水吸附净化；经过简单成型加工 处理，可得到低端燃料炭产品。本项目中以上两个关键技术的开发和应用，可解决河北省区域内大量的农作物秸秆特别是 白洋淀地区芦苇秸秆作为固体废物对环境造成的污染，同时又可根据需求，制备应用于新能源 领域的高端碳材料及其他领域包括民生领域中应用的中低端碳材料。项目在实现可再生资源绿 色髙效开发和利用的同时，创新储能核心材料和技术发展，构建清洁低碳的能源可持续发展方 式，在资源环境和新能源领域融合发展中具有新颖性、先进性和独特性。