我們中的大多數(shù)人可能很少會(huì)考慮花粉的事情，除非是花粉熱患者。但是，這些顆粒除了會(huì)讓我們過(guò)敏之外，還有一些我們意想不到的作用，下面，我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)這些小東西。來(lái)自美國(guó)的科學(xué)家們一直在研究如何利用花粉來(lái)替代目前鋰離子電池中所使用的石墨。雖然這項(xiàng)研究目前仍然處于早期階段，但是研究成果表明，自然衍生的花粉結(jié)構(gòu)能夠有效替代石墨，并且能夠提供非常出色的電池性能。
來(lái)自普渡大學(xué)的研究員 Jialiang Tang 表示：“我的媽媽大約兩年前告訴我她有花粉過(guò)敏癥，我從那個(gè)時(shí)候開(kāi)始研究花粉，我被這些花粉美麗的微結(jié)構(gòu)和多樣性吸引住了。但是，在我開(kāi)始研究電池之前，我從來(lái)沒(méi)有想過(guò)利用花粉來(lái)作為電池的正極。”
我們都知道，電池中擁有兩個(gè)電極，分別被稱為正極和負(fù)極。當(dāng)兩者通過(guò)導(dǎo)線連接在一起時(shí)，電子就會(huì)在電路中流動(dòng)，電流就會(huì)產(chǎn)生。而在大多數(shù)鋰離子電池中，陽(yáng)極都是由石墨制成的，比如智能手機(jī)和筆記本電腦之類(lèi)的功率數(shù)字設(shè)備中所使用的電池。
從鋰離子電池在 1991 年被首次制作出來(lái)開(kāi)始，石墨一直是陽(yáng)極的制作材料，但是由于石墨在存儲(chǔ)和物理壓力方面的限制，研究人員一直都在尋找能夠取代石墨成為陽(yáng)極的物品。研究團(tuán)隊(duì)成員之一的 Vilas Pol 表示：“我們的研究結(jié)果表明，花粉在可再生能源存儲(chǔ)設(shè)備中作為陽(yáng)極的時(shí)候可以產(chǎn)生碳結(jié)構(gòu)。”
具體來(lái)說(shuō)，研究人員感興趣的是其實(shí)是由蜂花粉和蒲黃花粉這兩種天然來(lái)源合成的花粉。Vilas Pol 說(shuō)：“我們希望能夠從大自然中學(xué)習(xí)到一些可能有用的東西，用可再生原料來(lái)創(chuàng)造更好的電池。”
研究人員對(duì)每種花粉進(jìn)行了自然采樣，并在充滿氬氣的高溫環(huán)境下對(duì)樣本進(jìn)行熱解處理。研究人員發(fā)現(xiàn)，熱解之后的花粉產(chǎn)生了純碳。這些純碳在氧氣中加熱會(huì)形成孔隙，能夠幫助它們提升能量?jī)?chǔ)存能力。
在測(cè)試花粉陽(yáng)極的時(shí)候，研究人員發(fā)現(xiàn)只需要 10 個(gè)小時(shí)就能完成充電工作，一個(gè)小時(shí)就能夠充夠總電量的一半，而蒲黃花粉的效果比蜂花粉要好一些。Vilas Pol 說(shuō)：“石墨的理論容量為 372 毫安時(shí)/克，而花粉陽(yáng)極在充電一個(gè)小時(shí)之后就達(dá)到了 200 毫安時(shí)/克。”
目前，這項(xiàng)研究仍然處于早期階段，但是研究人員打算繼續(xù)利用陰極來(lái)研究花粉的可行性。研究人員表示，他們還需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定花粉的實(shí)際情況。
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