肉質鮮美更好用　螃蟹殼可幫助下一代電池供電

編譯／高晟鈞

在台灣這個四面環海的海島，相信大家對於海鮮都並不陌生，從蚵仔、虱目魚到龍蝦和螃蟹等等，應有盡有。美味的螃蟹與龍蝦相信是許多人的最愛，但是，食用他們並不容易；一定有許多人在吃螃蟹前，就被其堅硬的外殼給勸退。

但是，這些來自螃蟹和龍蝦的堅硬外殼，透過科學家們的「改造與升級」，製造出了一個全新的多孔碳填充材料。近期，ACS Omega上報導的一個團隊已經使用這種「蟹殼碳」作為鈉離子電池陽極的材料；是鋰電池的一個良好替代方案。

近年來，鋰電池在3C科技時代有著舉足輕重的地位，從智慧型手機到電動汽車，鋰電池無所不在。但由於地球上的鋰金屬有限，一些研究人員已經著手在開發替代金屬，以應對鋰金屬供大於求的狀況。而鈉離子便是在化學性質上，與鋰十分相近的一種金屬，但鈉離子較鋰離子大；因此與石墨製成的鋰離子電池的陽極不相容。

然而，這種狀況會在一種情況得到解決，就是當其與硬碳和過渡金屬二硫化物（TMD）等金屬半導體結合時!而蟹殼的主要成分為幾丁質、礦物質和蛋白質，幾丁質含有大量的碳元素，可以轉化為Hard Carbon（硬碳），一種作為鈉離子電池的可能陽極。現在，科學家將心思放到了如何將蟹殼（硬碳）與兩種不同的TMD（硫化錫和硫化鐵）結合，製造出可以使用的鈉離子電池陽極。

這種「蟹殼碳」是透過將螃蟹殼加溫至超過500攝氏溫度，並將其丟入硫化錫和硫化鐵的溶液當中，最後將它們乾燥後可以得到陽極。蟹殼碳的多孔纖維結構提供了很大的表面積，增強了材料的導電性和傳輸離子的能力。在該電池模性的測試中，發現這種複合材料具有良好的電容量，並可以進行超過200次的循環。

研究人員表示，這項工作可以提供一條回收廚餘的途徑，將其轉變為有價值的工業產品。

資料來源:Spacedaily

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