蟹壳可用于制造新的电池材料

任何尝过新鲜蟹腿的人都知道蟹壳有多坚硬。但是，山东第一医科大学和日本九州工业大学的研究人员并没有简单地将它们扔掉，而是将它们“升级”为多孔的、充满碳的材料，具有广泛的用途。正如他们在最新一期的《ACS Omega》上报告的那样，他们已经使用这种“蟹碳”来制造钠离子电池的阳极材料，这将是锂电子化学领域非常有竞争力的竞争对手。

近年来，锂离子电池在大多数日常移动设备中无处不在，为手机、汽车甚至牙刷供电。但由于世界上锂的数量有限，一些研究人员已经将注意力转向了它的“化学表亲”。

此前，研究人员利用蟹壳中的甲壳素制造了一种可生物降解的锌离子电池。但这些废弃的外壳也可以转化为“硬碳”，这种材料已被探索为钠离子电池的可能阳极。当硬碳与过渡金属二硫化物(TMD)等金属半导体材料结合时，该材料可以用作电池阳极。

虽然钠离子在化学上类似于锂，但钠离子更大，与锂离子电池的阳极不兼容。研究人员探索了如何将两种不同的TMD——硫化锡和硫化铁与蟹壳制成的硬碳结合起来，制成可行的钠离子电池阳极。

为了制造“蟹碳”，研究人员将蟹壳加热到540℃以上，将碳加入硫化锡或硫化铁的溶液中，然后将它们干燥以形成阳极。“蟹碳”的多孔纤维结构提供了较大的表面积，增强了材料的导电性和高效传输离子的能力。 当在模型电池中进行测试时，研究小组发现这两种复合材料都具有良好的容量，可持续至少200次循环。

文章源于科技日报