螃蟹殼

高科技材料專題（三）：螃蟹殼成為新電池材料
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯 葉承効/國立臺灣大學物理學系 王名儒教授責任編輯

編譯來源：《Crab Shells Help Researchers Make New Battery》

電極不再是一定要用昂貴的原料或是特定的化合物來製作，或許垂手可得或毫不起眼，如：螃蟹殼與稻糠這樣被視為廢物的東西，都可以成為未來人類生活用品的重要材料。(圖片來源：Alaska Dungeness Crab)

在現今提倡環保與節能減碳的大環境下，如何運用最少的資源、能源來達到相同，甚至更好的效能是現今科學發展的趨勢。今日的電池隨著各種電子設備的快速進步，無論在體積與容量上都有更高的標準。鋰離子電池通常運用在手機、筆記型電腦、掌上型電子設備和照相機中，也因為這類電池多運用在高科技產品中，其效能、壽命與安全性一直都是發展的重點。將螃蟹殼運用在電池電極的製作，便是其中一個發展方向，不但能降低材料成本、有助環境保護，也可以增加電池的容量。

史丹佛大學材料科學教授崔屹（Cui Yi）的研究團隊在2013年的一份實驗報告中發表了關於電池電極材料的研究。通常我們看到的鋰離子電池是用鋰鈷氧化物當作陰極，碳棒當作陽極。如果能夠將電極材料加以轉換，如以矽為陰極，硫為陽極，那麼電池的電容量將會是現今的10倍以上。但是硫和矽的電極卻也會在放電充電的過程中，因為反覆的膨脹與收縮而破裂，降低了電池的壽命。

崔屹的團隊認為若是將硫和矽放入奈米碳纖維之類的奈米結構中，這樣會讓電極材料在受到保護的空間內膨脹與收縮而延長壽命。