隨著鋰電池的應(yīng)用日廣，產(chǎn)業(yè)界也不斷尋求新的材料以開(kāi)發(fā)效能更強(qiáng)、壽命更長(zhǎng)的鋰電池，其中許多努力都放在陽(yáng)極材料上，目前主流鋰電池的陽(yáng)極材料為石墨或多孔碳黑原料，不過(guò)材料科學(xué)家正不斷尋找新的材料來(lái)源，包括從廢棄輪胎制造成的多孔碳黑材料，或是把腦筋動(dòng)到裝箱的發(fā)泡填充物上，而比起加州大學(xué)河濱分校鮑恩工程學(xué)院（Bourns College of Engineering）研究團(tuán)隊(duì)最新的方向，輪胎與發(fā)泡填充物都還不算稀奇，研究團(tuán)隊(duì)這次找上的是：洋菇。
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研究團(tuán)隊(duì)取用洋菇的表皮，加熱碳化制成碳奈米帶，取代人造石墨做為鋰電池的陽(yáng)極，成果發(fā)表于最新一期由《自然》（Nature）期刊出版集團(tuán)所經(jīng)營(yíng)的《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）線上期刊。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，目前產(chǎn)業(yè)主流的人造石墨，需經(jīng)過(guò)許多道準(zhǔn)備與化學(xué)活化工序，過(guò)程中使用相當(dāng)多酸堿化學(xué)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境可能造成污染，因此團(tuán)隊(duì)想要找到便宜、容易制造且較為環(huán)保的替代產(chǎn)品。
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而洋菇是最適合的選項(xiàng)，當(dāng)加熱到攝氏 1,100 度高溫時(shí)，洋菇會(huì)剛好碳化為合適用于鋰電池陽(yáng)極使用的多孔材質(zhì)，鋰電池的陽(yáng)極材料孔隙越多，與電解質(zhì)接觸表面積越大，電池的效能也就越好，洋菇材料提供更多孔洞，更能儲(chǔ)存與傳遞能量，理論上也就能打造更高效能的鋰電池。
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洋菇還富含鉀鹽，鉀鹽可幫助孔洞結(jié)構(gòu)在每次充放電循環(huán)之后更能接觸電池中的電解質(zhì)，過(guò)去鋰電池使用久了效能會(huì)退化，洋菇材料鋰電池卻可能恰恰相反，在鉀鹽的幫助下，用越久效能越好。團(tuán)隊(duì)發(fā)表的論文顯示，洋菇鋰電池具備便宜、環(huán)保且容易生產(chǎn)的特性，有做為商用產(chǎn)品的潛力。
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目前洋菇鋰電池還在實(shí)驗(yàn)階段，真要能取代人造石墨，還得經(jīng)過(guò)許多改良。不論洋菇電池最后能不能成真，當(dāng)材料科學(xué)家把腦筋都動(dòng)到洋菇頭上，就知道鋰電池產(chǎn)業(yè)想提升效能真是已經(jīng)無(wú)所不用其極了。
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本文全文授權(quán)轉(zhuǎn)載自《科技新報(bào)》——〈效能更強(qiáng)的鋰電池陽(yáng)極材料來(lái)自洋菇？〉