生物質是自然界含碳的可再生能源，可以通過熱化學轉化過程制備液體燃料、燃氣、熱、電等能源產品，發展潛力較大。過程的經濟性多年來是生物質能發展的瓶頸。生物質氣炭聯產技術可同時生產燃氣和生物半焦（生物炭），燃氣可通過催化轉化制取汽油、柴油或航空煤油等能源產品；可經凈化調變脫碳純化過程，制得高純氫用于氫燃料電池發電；生物炭經活化處理可作為土壤改良劑和炭材料。氣炭聯產可以實現生物質綜合利用，生產高附加值產品，提高經濟性。
中國科學院青島生物能源與過程研究所熱化學轉化研究組，致力于生物質、煤和固體廢棄物等含碳資源的多聯產應用技術的研究開發。研究組副研究員陳天舉與碳基材料與能源應用研究組副研究員何建江合作，開展生物炭活化及應用于碳鋰離子電池研究。研究發現，生物質富氧氣化剩余生物炭經活化處理后顯示出良好的理化特性，比表面積可達1715 m2 g-1，材料呈現類石墨烯片層結構。在碳鋰離子電池中的應用顯示出良好的性能，在電流密度100 mA g-1條件下，平均電荷容量為327 mAh g-1；在電流密度500 mA g-1條件下，電池庫倫效率可達99.5%（如圖）。該研究為生物半焦的下游高附加值利用拓展新途徑，有望改善生物質轉化利用過程的總體經濟性能。
相關研究成果發表在Energy上。研究工作得到科技部重點研發計劃項目和國家自然科學基金委的資助。
生物炭理化特性及碳鋰離子電池特性：(a)BET (b)TEM (c)電流對吸放電影響 (d)恒電流下吸放電和庫倫效率
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單個細胞是生命活動的基本單元，也是生物進化的基本單位。因此單細胞技術正在推動生命起源、細胞功能異質性機制、生命暗物質挖掘與利用等領域的一系列重大突破。單細胞拉曼光譜（SCRS）能非標記、非侵入性、無損......
用可再生電力驅動CO2電催化還原為甲醇、甲酸等高附加值化學燃料，在解決CO2過量排放的同時，還可以實現間歇性電能向化學能的直接轉化，對控制碳平衡、優化能源消費結構等意義重大。由于CO2分子中C=O雙鍵......
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