portabella蘑菇可以阻止手机电池随着时间的推移而降级吗?
加州大学河滨理工学院的研究人员认为如此。
他们使用portabella蘑菇创造了一种新型锂离子电池阳极，这种阳极价格低廉，环保且易于生产。目前可再充电锂离子电池阳极的工业标准是合成石墨，其制造成本高，因为它需要繁琐的净化和制备过程，这些过程也对环境有害。
随着电动汽车和电子产品所需电池的预期增加，需要更便宜和可持续的替代石墨的来源。使用生物质，来自生物或最近生物的生物材料，作为石墨的替代品，由于其高碳含量，低成本和环境友好性而引起了近来的关注。
加州大学河滨分校的工程师们习惯于使用蘑菇作为生物质的一种形式，因为过去的研究表明它们是高度多孔的，这意味着它们有很多小空间可供液体或空气通过。孔隙率对电池很重要，因为它为存储和传输能量创造了更多空间，这是提高电池性能的关键因素。
此外，蘑菇中的高钾盐浓度通过激活更多的孔，逐渐增加其容量，允许随时间增加电解质活性物质。
传统的阳极允许锂在前几个循环期间完全接近大部分材料，并且从该点开始发生电极损坏的容量衰减。蘑菇碳阳极技术可以通过优化取代石墨阳极。它还为无阳极制造提供无粘合剂和无电流收集器的方法。
“对于这样的电池材料，未来的手机可能会在多次使用后看到运行时间的增加，而不是减少，因为随着时间的推移电池充电和放电，碳结构内的盲孔明显激活，”Brennan Campbell说道。 ，加州大学河滨分校材料科学与工程专业的研究生。
研究结果在“ 科学报告 ”杂志上发表的一篇论文“生物衍生，无粘结剂，用于锂离子电池的多层次多孔碳阳极”中进行了概述。它由Cengiz Ozkan和Mihri Ozkan撰写，他们都是Bourns工程学院的教授，以及他们现任或前任三名研究生：Campbell，Robert Ionescu和Zachary Favors。
纳米碳结构衍生自生物材料，如蘑菇，可以被认为是石墨基阳极的绿色和可持续的替代品，机械工程和材料科学与工程教授Cengiz Ozkan说。
纳米带状结构将热处理转化为互连的多孔网络结构，这对于电池电极是重要的，因为这种结构具有非常大的表面积用于存储能量，这是改善电池性能的关键部件。
传统碳的一个问题，如石墨，是它们通常用化学品如酸制备，并由不环保的碱活化，电气和计算机工程教授Mihri Ozkan说。因此，加州大学河滨分校的研究小组专注于天然来源的碳，例如portabella蘑菇的皮肤，用于制造电池。
预计到2020年将有近600万吨电动汽车需要近90万吨天然原料石墨。预计到2020年将建造近600万辆电动汽车。这要求石墨用含有氢氟酸和硫酸等刺激性化学品处理。产生大量危险废物。欧盟预计这一过程将来是不可持续的。
Ozkan的研究得到了加州大学河滨分校的支持。
这篇涉及蘑菇的论文是在Ozkan的实验室开发出一种基于纳米硅的锂离子电池阳极，通过沙滩作为天然原料后发布的。Ozkan的团队目前正致力于开发基于纳米硅阳极的袋式原型电池。
UCR技术商业化办公室已经为上述发明申请了专利。
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