厨师能够用小龙虾烹制出一顿麻辣、美味的宵夜，而科学家最近又赋予了它全新的科学价值。phys.org网站当地时间12月22日报道，中国科学院中国科学技术大学的朱锡锋教授团队成功对小龙虾壳进行处理，使其转化成为高性能超级电容器的“生物模板”材料。相关研究成果近期刊登在国际知名期刊《碳》中。
与其他高性能材料相比，生物质材料更具环保性，也相对易于获取。然而，生物质材料的实际应用会受到诸多不利因素的限制，包括：储存场所有限、扩散动力学低效和预制纳米模板需求量高等等。
为了解决生物质材料的实际应用难题，Zhu教授团队创新性地引入小龙虾壳作为生物模板。他们将小龙虾壳干燥、研磨和碱液预处理后得到了模板材料，然后与农业废弃物——生物油的重馏分混合，最后制得了超级电容器材料——分层多孔碳。
朱教授团队制得的混合产物电容量高达351 F/g。材料具有超高比表面积、巨大的总孔容，且氧原子含量适宜，而这些因素对于电容器性能而言都至关重要。此外，合成样品组装的对称超级电容器，在能量密度为20 wh/kg时，功率密度达到350 W/kg，显著优于其他生物质材料制成的电容器。
研究人员表示，该技术有望为可穿戴显示器、电动汽车和智能手机的电能存储问题提供一种环保的解决方案。此外，这种由美食启发的电容材料制备方法也为工业副产品和厨余垃圾的回收利用开辟了新思路。
版权声明：本文由科界平台原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。
