據外媒報道，美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）研究人員開發并測試了兩種將煤炭轉化為石墨的方法，這些石墨可用于電動汽車電池和可再生儲能。

將煤轉化為石墨后，研究人員生產并測試用石墨制成的紐扣電池。（圖片來源：ORNL）

項目負責人Edgar Lara-Curzio表示，該項目具有三個重要優勢，包括推廣使用電動汽車，以減緩氣候變化的影響；減少美國對外國材料的依賴；促進前煤礦地區的經濟發展。

在實驗室內，該煤制石墨項目得到由工程師、材料科學家和計算化學家組成的多樣化團隊的支持。研究人員致力于開發和改進石墨生產工藝，以實現經濟可行性和擴大制造規模。

肯塔基大學應用能源研究中心（University of Kentucky Center for Applied Energy Research）與橡樹嶺國家實驗室合作，提供該項目所需的瀝青、煤炭和煤炭廢料。而行業合作伙伴Ramaco Carbon則為該項目供應煤炭，并計劃將該技術商業化。

ORNL的創新方法包括電化學工藝，不僅可以生產出高質量石墨，還可以利用煤炭加工和老礦井產生的煤炭廢料，從而解決環境問題。該過程采用高溫和缺氧工藝，從而確保煤炭不會燃燒，而是產生氣體和煤液，然后進一步加工成石墨。Lara-Curzio表示：“令人興奮的是，我們找到了一種盡可能多地利用煤炭廢料的方法。”

這些石墨的性能和成本都極具競爭力。初步技術經濟分析顯示，新工藝可能比傳統石墨制造方法的成本更低。使用ORNL石墨制成的測試電池，經過數百次循環后可有效保持其容量，幾乎可與商業同類產品相媲美。ORNL工程師Eric Wolfe表示：“石墨的質量越好，電池就越好。”

研究人員致力于提高石墨的質量，以及生產數量和速度。目前，石墨產量已從每次5克擴大到500克。通過工藝改進可以增加反應過程中的轉化數量。另外，研究人員致力于縮短生產時間，目前生產時間為4.5小時。Wolfe表示：“只要縮短生產周期，就可以降低成本，這是實現商業化的關鍵。”

總體而言，石墨是碳的一種形式，而煤炭的主要成分也是碳。但ORNL的工藝會吸收并去除煤炭中的雜質，從而制造出適合用作電池陽極的材料。