关键字：蘑菇电池 手机电池 锂离子 科学实验模块
研究人员利用波特菇制造出新型的锂离子电池阳极，这种波特菇的价格便宜、环保，而且易于生产。相形之下，目前业界标准的可充电锂离子电池阳极一般采用人造石墨，这种人造石墨需要繁琐的净化与准备过程，使得制造成本较高，而且也对环境有害。
随着电动车(EV)与电子产品对于电池的需求持续增加，业界正积极寻找一种便宜且永续的能源来取代石墨。利用生物质(biomass)，从生物或有生命的有机体中取得可代替石墨的生物材料，由于其中含碳量高、低成本且环保，近来已经受到广泛的关注了。
加州大学河滨分校的工程师对于利用蘑菇作为生物质能的形式特别感兴趣，因为过去的研究已经确定了这种波特菇具有相当多孔的特性，显示他们有许多小空间可让液体或空气流通。这种孔隙度对于电池也十分重要，因为它可为能量的储存与转换提供更多的空间，可说是改善电池性能的关键。
此外，蘑菇中的高钾盐浓度还可活化更多孔隙，使其随时间进展增加电解质活性材料，从而逐渐提高性能。
传统的阳极让锂离子在前几个周期内完全存取大部份材料，同时，电极也从那时起开始损坏而影响电池容量。波特菇碳阳极技术在优化后可取代石墨阳极，而且还能提供一种无黏合剂与免电流收集器的方式来制造阳极。
“使用这种电池材料，未来的手机电池可望在多次使用后仍具有高续航力，而不至于随时间的演进而越来越少；这是由于在电池充电与放电过程中活化了电池碳架构中的盲孔，”加州大学河滨分校材料科学与工程系研究生Brennan Campbell表示。
这项主题为“锂离子电池的生物衍生、无黏合剂、分层多孔阳极研究”(Bio-Derived, Binderless, Hierarchically Porous Carbon Anodes for Li-ion Batteries)的研究成果已经发表在《Scientific Reports》期刊中，作者包括加州大学河滨分校工程学院教授Cengiz Ozkan与Mihri Ozkan及其学生Campbell、Robert Ionescu与 Zachary Favors等人。
该校机械工程以及材料科学与工程教授Cengiz Ozkan表示，从生物材料衍生而来的碳纳米结构(例如蘑菇)，可望成为取代电池中石墨阳极的绿色、永续替代材料。
纳米带状结构经过热处理后可转变成为互连的多孔网络结构，这对于电池阳极来说至关重要，因为这种结构具有非常大的表面积，可用于储存能量，可说是改善电池性能的关键。
加州大学河滨分校电子与计算机工程教授Mihri Ozkan指出，诸如石墨等传统碳材料的问题之一在于通常得同时用酸和碱等化学材料来准备，而其活化过程又很不环保。因此，该校研究团队专注于研究利用大自然的碳材料来制造电池，例如采用波特菇的菌伞表皮。
根据统计，2020年以前预计全球将打造近6百万辆电动车，这大约需要90万吨石墨原材料来制造电池阳极。然而，目前必须使用氢氟酸和硫酸等刺激性的化学材料来处理石墨，过程中可能导致大量的有害废料。欧盟(EU)预计未来将不再继续使用这种途径。
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