大米將成下一代手機電池主要原料

當手機不幸落水濕身之后，一碗大米能增加手機被救回來的幾率，不過，大米的能耐絕非僅此。我們都知道，短短數(shù)年間，智能手機已經從最初的單核進化到了八核，內存等其他元件也在快速發(fā)展，唯一還在原地踏步的就是電池了，電池正逐漸成為手機身上瓶頸最大的部件。主打超長待機的諾基亞105等神機已經賣脫銷，足見電池的瓶頸多么制約智能機的發(fā)展。
我們都知道，短短數(shù)年間，智能手機已經從最初的單核進化到了八核，內存等其他元件也在快速發(fā)展，唯一還在原地踏步的就是電池了，電池正逐漸成為手機身上瓶頸最大的部件。主打超長待機的諾基亞105等神機已經賣脫銷，足見電池的瓶頸多么制約智能機的發(fā)展。
在任何一個數(shù)碼產品的鋰電池中，石墨陽極總是不可或缺的。為了提高電池性能，許多研究人員希望用用硅陽極取代原有的石墨陽極，這些研究有潛力將電池容量提升10倍。
但隨著需求以幾何級膨脹，終有一天，人類手頭的石墨材料可能會無法應對這一切，傳統(tǒng)的硅陽極會在充放電中膨脹，從而導致電池容量快速下降。韓國的科學家的研究表明，我們或許找到了新的答案：大米
大米作為一種全球廣泛種植的農作物，年產量約可達到4.22億噸。伴隨著年產量極高的大米種植，每年也產生了大量的被浪費的稻殼。韓國環(huán)境能源水可持續(xù)發(fā)展研究生學院和韓國先進科學技術研究所的教授蔡張旭(Choi Jang Wook)和他的同事發(fā)現(xiàn)，通過還原從稻殼中提取的二氧化硅，可以得到具有納米三維多孔結構的硅。文章發(fā)表在7月8日出版的《美國科學院院刊》(PNAS)上。文章中詳細介紹了該如何從稻殼中得到硅以及這種硅所具有的納米三維多孔結構的獨特性。

手機電池主要原料 src="/21ic_image/21icimage/zb-images/112/5bee8d87260587aba82ede0d56ff8c72.jpg" height=357>

稻殼有一層獨特的二氧化硅層，在稻殼占的比重大約是19.5%， 為了保護內部的米粒、防止瓢蟲和細菌的侵入，同時能夠使空氣和水通過，這層二氧化硅具有納米多孔性。因此從稻殼中被還原的硅，天然就具有納米多孔材料的三維結構。該研究團隊認為這種天然的納米級結構可以解決電池容量流失問題。去除有機物和金屬后，稻殼就剩下 99.9% 的二氧化硅，然后用鎂元素以及高溫去除氧元素，就可以得到形態(tài)稍稍被改變但仍然細密多孔的硅層了。
這種多孔結構的硅層可以作為涂層附著在石墨陽極上，實驗證明，在 200 次充放電循環(huán)后，硅層依然完好，電量也沒有流失。目前需要解決的就是如何將這樣的技術低成本地推廣應用起來。
無論科技怎么發(fā)展，向大自然取經似乎永遠不會過時。