这种电池由三个主要部分组成:一个负极端子(阴极)、一个正极端子(阳极)、以及将它们分开的固体或液体(电解质)。
合成石墨通常用于锂离子电池的阳极,但这种材料需要使用到诸如氢氟酸和硫酸纯化/制备的化学品,此法不仅成本高昂、还会产生对环境有害的废弃物。
加州大学河滨分校的科学家们热衷于探索大褐菇(portabella mushrooms)的潜力,希望它能够成为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——这是一种理想的特性,因为微孔在提升了空间的同时、还能够同时存储和传递额外的能量,从而带来更高的性能。
其次,它们含有高量的钾盐——随着时间的推移,会有更多的孔隙被激活,因此有助于提升电解液活性物质的水平——当它被使用的时候,还可以显著提升电池容量和效果。
研究团队发现,从大褐菇顶帽上提取的表皮、再将它加热至500 (932 ),就可以转换成一种自然衍生而来的类碳纳米带结构。
进一步将它加热至1100 (2012华氏度),它又会变成相互连通的多孔网状碳纳米带结构。在电池设计上,这种能提供相对较大的表面积以储存能量的材料最合适不过了。
伯恩斯工程学院的Mihri和Cengiz Ozkan教授。
研究人员称,结果表明,优化之后,蘑菇材料的碳阳极能够取代传统的石墨阳极。加州大学河滨分校研究生Brennan Campbell表示:
有了这样的电池材料,在激活了孔碳架构潜在活性之后,未来的手机电池或许能够越用越久、甚至超过10年的时间。
这项研究成果已经发表在了近日出版的《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)上。
[编译自:Gizmag , 来源:UC Riverside]
