“海藻 从超级食物到超导体”

海藻是亚洲烹饪历史悠久的食用藻类，已经成为西方烹饪文化的一部分，有可能成为开发更可持续的方法为我们的设备提供动力这一另一趋势的重要组成部分。 为了提高超导体、锂离子电池和燃料电池的性能，制作了海藻来源的材料。

这个小组今天将在第253届美国化学学会( acs )全国会议和博览会上展示这项工作。

碳基材料是能源储存和转换行业最通用的材料，东江洋博士说。 我们是真正的'； 绿色'； 生产碳基材料的方法。 考虑海藻的再生性，选择海藻提取物作为前体和模板，进行分级合成多孔碳材料。 他解释说，该项目开创了利用地球丰富材料开发未来高性能、多功能碳纳米材料的新做法，用于大规模储存和催化。

以前流传下来的石墨等碳材料，对创造现在的能源结构很重要。 但是，yang说，为了实现新一代锂离子电池和其他存储装置的飞跃进步，需要更好的材料，能够持续采购的材料是可取的。

考虑到这些因素，目前青岛大学(中国)的杨转向海洋。 海藻是丰富的藻类，容易在盐水中生长。 杨在澳大利亚格里菲斯大学期间，与青岛大学的同事和美国洛斯阿拉莫斯国立实验室合作用海藻提取物制造了多孔碳纳米纤维。 通过使钴等金属离子与海藻酸盐分子螯合或结合，纳米纤维具有卵箱结构，海藻酸盐单元内含金属离子。 杨说，该结构是材料稳定性和可控合成的关键。

据测定，来自海藻的材料具有625毫安小时/克( mahg-1 )的较大可逆容量，远远超过了之前流传的石墨阳极用于锂离子电池的372mahg-1容量。 如果阴极材料具有相同的质量，这可以使电动汽车的范围加倍。 蛋箱纤维的性能和燃料电池技术中使用的商用铂系催化剂一样，具有更优异的长时间稳定性。 他们还显示出高容量作为超导材料，每克197法拉，可用于锌空气体电池和超级电容器。 研究人员于年在acs central science上发表了他们的初步成果，并从中开发了这些资料。

例如，研究人员说，基于同样的蛋箱结构，抑制了基于海藻的锂离子电池阴极的缺陷。 这些缺陷阻止锂离子的移动，阻碍电池性能。 最近，他们开发了利用来源于红藻的卡拉胶和铁制造超高表面积多孔硫掺杂碳气凝胶的方法。 该结构适用于锂硫电池和超级电容器。

但是，为了将海藻类材料商业化，还需要做越来越多的工作。 杨先生说，现在每年可以从海藻中提取20，000吨以上的海藻酸盐前体用于工业用途。 但是，扩大生产需要越来越多。

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