发霉的大米,经过改性、碳化等一系列流程,摇身一变成了新型储能材料。

浙江大学材料科学与工程学院夏新辉研究员团队近期实现了一个“奇思妙想”,他们研发出一款基于曲霉菌孢子碳材料的高能量密度锂硫电池,有望为电动汽车的长续航能力提供新技术。这项成果近日发表于《先进材料》杂志。

据了解,锂硫电池是一种新型的高能量密度电池,以硫作为电池正极、金属锂作为负极,其理论容量远超过目前商用的锂电池。在诸多的电池正极材料中,硫元素以容量密度高、能量足的特点,广受业界关注。

实验中,研究团队将霉菌发酵培养,结合特殊的纳米造孔技术,经高温碳化制备出霉菌孢子碳复合材料,此时的复合材料就如珊瑚礁一般布满空洞。让硫熔融与碳材料混合,硫元素就住进了“房子”。科研人员发现,这种材料具有多孔微纳结构,霉菌孢子所衍生的碳材料中还含有氮、磷元素,对锂硫电池运行过程中产生的穿梭效应具有显著抑制作用,令电池性能得到极大改善。

科研人员介绍,相较市场上的锂硫电池,基于曲霉菌孢子碳的锂硫电池在续航能力上高出3倍,在成本、使用寿命等方面也有许多优势。目前该款电池仍处于实验室研究阶段。(朱涵)