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任何曾经享用过新鲜蟹腿或龙虾尾的人都可以证明穿过它们坚硬的壳是多么困难。但研究人员并没有将它们扔掉，而是将这些壳“升级再造”为用途广泛的多孔碳填充材料。现在，在ACSOmega上报道的一个团队已经使用这种“蟹状碳”为钠离子电池制造阳极材料——这是锂离子化学的一个有前途的竞争对手。
近年来，锂离子电池无处不在，为手机、汽车甚至牙刷提供动力。但由于世界上锂金属的数量有限，一些研究人员转而将注意力转向了它的“化学表亲”。此前，研究人员利用蟹壳中的几丁质制造了一种可生物降解的锌离子电池。但这些废物也可以转化为“硬碳”，这种材料已被探索用作钠离子电池的可能阳极。
尽管在化学上与锂相似，但钠离子更大，因此与通常由石墨制成的锂离子电池的阳极不相容。当硬碳与过渡金属二硫化物(TMD)等金属半导体材料结合时，该材料可以成为可行的电池阳极。因此，YunChen、YueZhao、HongbinLiu和TingliMa想探索如何将两种不同的TMD(硫化锡和硫化铁)与蟹壳制成的硬碳结合，制成可行的钠离子电池阳极。
为了制造他们的“螃蟹碳”，研究人员将螃蟹壳加热到超过1000华氏度的温度。然后他们将碳添加到硫化锡(SnS2)或硫化铁(FeS2)的溶液中，然后将它们干燥以形成阳极。蟹状碳的多孔纤维结构提供了很大的表面积，从而增强了材料的导电性和有效传输离子的能力。
在模型电池中进行测试时，该团队发现这两种复合材料都具有良好的容量并且可以持续至少200次循环。研究人员表示，这项工作可以提供一条升级回收其他废物的途径，并有助于开发更具可持续性的电池技术。
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