吃過新鮮螃蟹腿或龍蝦尾的人都能證明，要穿過它們堅硬的外殼有多么困難。不過，研究人員并沒有將其扔掉，而是將此類外殼“升級循環(huán)”，制成了多孔、充滿碳且用途廣泛的材料。

蟹殼（圖片來源：美國化學學會Omega刊）

據(jù)外媒報道，美國化學學會Omega刊報道有一個團隊已經(jīng)采用此種“螃蟹碳”制成了鈉離子電池的陽極材料，而此種電池正是鋰離子電池的一個有力競爭者。

近年來，鋰離子電池已經(jīng)無處不在，為手機、汽車甚至電動牙刷提供動力。不過，因為全球的金屬鋰數(shù)量有限，一些研究人員轉為研究鋰的“化學表親”。此前，已經(jīng)有研究人員采用蟹殼中的幾丁質制造了一種可生物降解的鋅離子電池。不過，此類螃蟹廢料也可轉化成“硬碳”，一種可用于鈉離子電池的陽極材料。

雖然鈉離子在化學性質上與鋰類似，不過鈉離子更大，因此與鋰離子電池的陽極（通常由石磨制成）并不兼容。但硬碳與金屬半導體材料（如過渡金屬二鹵屬化合物TMD）相結合時，該材料就可以成為一種電池陽極。因此，研究人員想要探索兩種不同的TMD——硫化錫與硫化鐵，如何與用螃蟹殼制成的硬碳結合，才能制成可用的鈉離子電池陽極。

為了制造“螃蟹碳”，研究人員先將蟹殼加熱至逾1000華氏度，然后將該碳加入到硫化錫（SnS2）或硫化鐵（FeS2）溶液中，再將其進行干燥處理制成陽極。螃蟹碳的多孔、纖維結構提供了一個很大的表面積，可提升材料的導電性以及有效傳輸離子的能力。

當將該陽極放入模型電池中進行測試時，研究團隊發(fā)現(xiàn)這兩種復合材料都有很高的容量，可以持續(xù)至少200次充放電循環(huán)。研究人員表示，該研究能夠為升級循環(huán)其他廢料提供一個途徑，有助于研發(fā)更具有可持續(xù)性的電池技術。