鉅大LARGE | 點擊量：1234次 | 2018年10月03日
可讓電池活性越用越佳的多孔網(wǎng)狀碳納米材料
電動汽車和移動設(shè)備有望在未來十年迎來更加激烈的增長，但就當(dāng)前的電池技術(shù)而言，這將使我們的環(huán)境資源面臨巨大的壓力。為了努力發(fā)現(xiàn)更多的可持續(xù)的替代型電池材料，加州大學(xué)河濱分校的研究人員們已經(jīng)打造出了一款結(jié)合大褐菇（portabellamushrooms）表皮技術(shù)的新型電池。此舉不僅能夠降低電池生產(chǎn)時的經(jīng)濟和環(huán)境成本，還可讓電池容量隨著時間的推移而增加。
這種電池由三個主要部分組成：一個負極端子（陰極）、一個正極端子（陽極）、以及將它們分開的固體或液體（電解質(zhì)）。
合成石墨通常用于鋰離子電池的陽極，但這種材料需要使用到諸如氫氟酸和硫酸純化/制備的化學(xué)品，此法不僅成本高昂、還會產(chǎn)生對環(huán)境有害的廢棄物。
加州大學(xué)河濱分校的科學(xué)家們熱衷于探索大褐菇（portabellamushrooms）的潛力，希望它能夠成為更加自然的石墨替代品。
首先，早期的研究表明，蘑菇是高度多孔的——這是一種理想的特性，因為微孔在提升了空間的同時、還能夠同時存儲和傳遞額外的能量，從而帶來更高的性能。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
其次，它們含有高量的鉀鹽——隨著時間的推移，會有更多的孔隙被激活，因此有助于提升電解液活性物質(zhì)的水平——當(dāng)它被使用的時候，還可以顯著提升電池容量和效果。
研究團隊發(fā)現(xiàn)，從大褐菇頂帽上提取的表皮、再將它加熱至500℃（932℉），就可以轉(zhuǎn)換成一種自然衍生而來的類碳納米帶結(jié)構(gòu)。
進一步將它加熱至1100℃（2012華氏度），它又會變成相互連通的多孔網(wǎng)狀碳納米帶結(jié)構(gòu)。在電池設(shè)計上，這種能提供相對較大的表面積以儲存能量的材料最合適不過了。
伯恩斯工程學(xué)院的Mihri和CengizOzkan教授。
研究人員稱，結(jié)果表明，優(yōu)化之后，蘑菇材料的碳陽極能夠取代傳統(tǒng)的石墨陽極。加州大學(xué)河濱分校研究生BrennanCampbell表示：
有了這樣的電池材料，在激活了孔碳架構(gòu)潛在活性之后，未來的手機電池或許能夠越用越久、甚至超過10年的時間。
這項研究成果已經(jīng)發(fā)表在了近日出版的《自然科學(xué)報告》（NatureScientificReports）上
