電動(dòng)汽車(chē)和移動(dòng)設(shè)備有望在未來(lái)十年迎來(lái)更加激烈的增長(zhǎng)，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(shí)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本，還可讓電池容量隨著時(shí)間的推移而增加。

這種電池由三個(gè)主要部分組成：一個(gè)負(fù)極端子（陰極）、一個(gè)正極端子（陽(yáng)極）、以及將它們分開(kāi)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(yáng)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(huì)產(chǎn)生對(duì)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?yàn)槲⒖自谔嵘丝臻g的同時(shí)、還能夠同時(shí)存儲(chǔ)和傳遞額外的能量，從而帶來(lái)更高的性能。

其次，它們含有高量的鉀鹽——隨著時(shí)間的推移，會(huì)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(shí)候，還可以顯著提升電池容量和效果。

研究團(tuán)隊(duì)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(lái)的類(lèi)碳納米帶結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步將它加熱至1100℃（2012華氏度），它又會(huì)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(jì)上，這種能提供相對(duì)較大的表面積以儲(chǔ)存能量的材料最合適不過(guò)了。

伯恩斯工程學(xué)院的Mihri和CengizOzkan教授。

研究人員稱(chēng)，結(jié)果表明，優(yōu)化之后，蘑菇材料的碳陽(yáng)極能夠取代傳統(tǒng)的石墨陽(yáng)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(lái)的手機(jī)電池或許能夠越用越久、甚至超過(guò)10年的時(shí)間。

這項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表在了近日出版的《自然科學(xué)報(bào)告》（NatureScientificReports）上