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榴莲

       榴莲,因为独特浓郁的气味,如同奶油冻一般浓甜细腻的果肉,被称为水果之王。喜欢它的朋友,恨不得日啖三百,而对其气味排斥者,则深恶痛绝,见到它就如入鲍鱼之肆,掩鼻疾走。近日,悉尼大学化学与生物工程学院的一群专家却发现,在这种口碑两极分裂的热带水果身上,可能诞生一项未来新能源黑科技。[doge]

      具体来说,榴莲很可能成为未来电动汽车与其他消费电子产品快速充电设备的重要原材料。当然,这并不意味着简单用沉重而多刺的榴莲果壳造个手机壳,或者直接切两片榴莲果肉塞到电池或者充电宝里就OK了。

      在一篇刊登于《能源贮藏》(Journal of Energy Storage)3月刊的论文中,悉尼大学化学与生物工程学院的文森特·G·戈麦斯(Vincent G. Gomes)副教授提出了一个大胆的发现,从榴莲和菠萝蜜剩余残留物中,可以提取出制造超级电容材料的有效成分。
 
      “自然生物经过几百万年的进化,拥有了精细出色的分层结构,成为一种表现优异的碳基材料”戈麦斯在论文中表示。他们利用榴莲和菠萝蜜的残渣,制成了超轻的空心材料,这种材料被称为碳气凝胶。碳气凝胶高度多孔且具有高吸收能力,是目前制造超级电容的优良材料。

       通过高压灭菌,戈麦斯和他的同事将榴莲与菠萝蜜核去除杂质,在零下80度真空环境中冷冻,经高热处理,最终做出了一批性能良好的碳气凝胶原料。近年来,材料学专家也一直尝试以其他自然界植物,比如西瓜与西柚的果皮,甚至纸浆为原料,制造碳气凝胶,但比起人工碳纳米管来,性能都不令人满意。
那么是否电池制造工业在不久的将来就能大规模“变废为宝”,利用这些生物垃圾制造出传说中的超级电池了呢?且慢。

       首先,超级电容器的工作方式与传统电池不同,虽然可以更快地充电,但电压低,无法存储太多能量,能量密度只有锂电池的十分之一。根据统计,现有汽车市场上纯电动力汽车电池的质量能量密度,大约是350 Wh/kg。所以说,超级电容本身,暂时还是一种前景不明朗,性价比不高,使用场景狭窄的技术。

      第二点,较之工业制造的人工碳纳米管,利用榴莲核这样的自然生物垃圾制造出的超级电容用碳材料,质量极不稳定,品控难度极高。试想一下,一种大规模制造,日常需求极高的产品,在制造过程中,品质极端不稳定,这一批性能优良,下一批可能就是废物,那肯定是无法接受的。

      所以,许多能源与材料工业专家指出,超级电容的未来,很可能是手机,以及可穿戴设备等相对轻量化、对电量要求不高的轻型消费电子产品。这样本身轻便,在充电速度上占优的超级电容器才会有用武之地。所以说,想让榴莲变身黑科技满满的劲量小电池,还有一段漫长的道路要走。

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