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使用小龙虾壳作为辅助电极材料

麻辣小龙虾因其辛辣和美味的口味而受到许多消费者的喜爱，但是大多数人不知道，覆盖虾肉的硬壳除了保护小龙虾的鲜嫩可口的肉以外，还能做更多的事情。就这么简单。
从小龙虾壳中提取的几丁质和壳聚糖可广泛用于化学工业。例如，几丁质及其衍生物可用于食品，化学，制药，农业，纺织和其他领域，而壳聚糖可用于制备化妆品，絮凝剂，饲料，吸附剂和其他产品。
此外，一些研究人员最近发现，小龙虾壳也可用于制备电极材料。 2020年11月27日在Carbon上发表的一篇论文表明，小龙虾壳（CS）在制造高性能电极材料中非常有用。
CS和大量生物油可用于合成3D。分层多孔碳的互连层用于制造高性能超级电容器的电极材料。
这篇文章的标题为“从小龙虾壳生物油的重质馏分合成3D互连的多层多孔碳，以此作为高性能超级电容器的生物学模板（使用小龙虾壳作为生物模板，并使用重生物油来合成层状互连多孔碳，用作超级电容器的高性能电极）。图CS和HB制备多层多孔多孔碳作为超级电容器电极示意图（资料来源：纸）使用小龙虾壳作为辅助电极材料随着智能可穿戴设备，电动汽车和其他电动设备的迅速发展，更高高性能储能设施已成为迫切需要。
超级电容器具有高功率密度，高充放电循环寿命和更大的储能能力，因此被认为是电力存储的理想选择。在这方面，朱锡峰的团队提出了一种低成本的环保解决方案，用于制备超级电容器电极材料。
他们将农业和林业废料中的重生物油与厨房废料中的小龙虾壳巧妙地结合在一起，制成了可以用作超级电容器电极材料的层状多孔碳。实验材料容易获得，但加工过程更为复杂。
首先，必须纯化小龙虾壳，以恢复壳的原始外观并释放更多的孔结构。朱锡峰研究小组采用的方法是，先将CS放入105°C的烤箱中充分烘烤24小时直至干燥，然后取出并研磨成粉末，然后用NaClO溶液使样品脱色，然后用蒸馏水洗涤。
然后，用NaOH溶液脱蛋白，洗涤样品，并重复上述步骤。在干燥步骤中，可以得到FESEM图像中具有丰富孔结构的样品-CS生物模板。
接下来，让HB进入CS模板的孔以与CS模板形成碳质材料，然后使用盐酸去除材料的表面模板，以便NaOH可以重新活化上一步中获得的材料以形成更多孔。根据激活温度（700、800、900°C），最终产品分别命名为CSB-700，CSB-800，CSB-900。
为了比较小龙虾壳的作用，朱锡峰的研究小组比较了用小龙虾壳模板制备的CSB-n和不使用CS模板制备的HB-800。图｜ HB-800和CSB-n的结构比较（来源：论文）可以看出，将HB-800和CSB-n的结构与获得的CSB-n（n = 700、800或900）进行了比较通过使用CS模板碳化HB。
分层孔结构。 CSB-n可以表现出明显的分层孔隙结构，因为在活化阶段，具有丰富孔隙结构的碳材料与活化剂完全接触，而NaOH可以更充分地蚀刻材料。
这表明小龙虾壳在其中起着重要作用。此外，朱希峰研究小组获得的各种实验数据表明，CSB-800在制造电极材料方面具有巨大的潜力。
CS辅助的高性能HPC朱锡峰团队的实验数据表明，CSB-800具有出色的蓄电能力。比较HB-800和CSB-n的XRD光谱，这四种材料都具有002和100的两个典型衍射峰。
相比之下，CSB-800的002衍射波动小，这反映了HB-800和CSB-n的相对优异的电荷存储能力。 CSB-800。
图XRD图（来源：纸）此外，在长期循环稳定性测试中，CSB-800 // CSB-800对称超级电容器可在1Ag后保持高库仑效率（92％）和重量比电容（64F / g）。在电流密度下可循环5000次。
此外，CSB-800 // CSB-800对称超级电容器在功率密度下可达到20Whkg-1的出色质量能密度。
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