来自植物界的灵感:碎型石墨烯电极，能提高现有太阳能存储能力3000%！

凭借从植物界获得的灵感，澳洲研究人员设计出一种新型电极，能够提高现有太阳能存储能力3000%，也就是惊人的30倍！

近日，《科学报告》（Scientific Reports）刊发墨尔本皇家理工大学研究人员通过研究有机生命将能源摄取并储存到狭小空间的方法，设计了新型电极的相关研究成果。该论文题为“Bioinspired fractal electrodes for solar energy storages”。

该技术采用石墨烯作为基底，使用非常灵活，可以直接附加到太阳能电池上。也就是说，通过进一步改进，这也将可能应用到手机和笔记本电脑上面，从而直接利用太阳的能量，不会枯竭。

一直以来，以太阳能作为能量源所面临的一大问题就是持续有效的存储能力。为了克服这一问题，曾有工程师设计了超级电容器，能够极其快速地充电放电。不过，这种方法目前还无法应用到太阳能电池上面。

现在，墨尔本皇家理工大学研究人员通过研究有机生命将能源摄取并储存到狭小空间的方法，设计了新型电极。他们所借鉴的是北美地区常见植物：刺羽耳蕨（Western sword fern）。这种植物的叶片内布满了叶脉，使它们能够非常有效地储存能量，运输水分。

该项目研究人员Litty Thekkekara和Min Gu 教授以及刺羽耳蕨（Western sword fern）和受其启发制作的电极原型。

该项目的纳米工程师顾敏（音）介绍：“我们的电极借鉴了刺羽耳蕨叶子的碎型图案，就像自我复制排布的一样，类似雪花内部的微型结构。通过这种源于自然的高效设计，我们能够在纳米尺度提高太阳能存储能力。”如果将蕨类植物的叶片放大400倍，你就能清晰地看到他们的脉络，就像下图。这种精致的构造可谓天衣无缝，不得不让人感叹大自然的曼妙。

为了制造高传导性电极，研究人员通过激光对石墨烯进行处理。单原子厚度的碳纳米材料能够带来惊人的导电性能。在石墨烯电极上利用碎型设计，并将之与现在的超级电容器合并使用，项目组获得了30倍于普通储能设备的能力！目前，这项技术仍在初期试行阶段。如果未来能够得以推广，那将为我们的生活带来剧变。试想我们的生活不再需要担忧充电问题，那就是何等地悠哉。

文献链接：

http://www.nature.com/articles/srep45585

来源：石墨烯联盟

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