Can portabella mushrooms stop cell

Can portabella mushrooms stop cell phone batteries from degrading over time?

Researchers at the University of California, Riverside Bourns College of Engineering think so.

They have created a new type of lithium-ion battery anode using portabella mushrooms, which are inexpensive, environmentally friendly and easy to produce. The current industry standard for rechargeable lithium-ion battery anodes is synthetic graphite, which comes with a high cost of manufacturing because it requires tedious purification and preparation processes that are also harmful to the environment.

With the anticipated increase in batteries needed for electric vehicles and electronics, a cheaper and sustainable source to replace graphite is needed. Using biomass, a biological material from living or recently living organisms, as a replacement for graphite, has drawn recent attention because of its high carbon content, low cost and environmental friendliness.

UC Riverside engineers were drawn to using mushrooms as a form of biomass because past research has established they are highly porous, meaning they have a lot of small spaces for liquid or air to pass through. That porosity is important for batteries because it creates more space for the storage and transfer of energy, a critical component to improving battery performance.

In addition, the high potassium salt concentration in mushrooms allows for increased electrolyte-active material over time by activating more pores, gradually increasing its capacity.

A conventional anode allows lithium to fully access most of the material during the first few cycles and capacity fades from electrode damage occurs from that point on. The mushroom carbon anode technology could, with optimization, replace graphite anodes. It also provides a binderless and current-collector free approach to anode fabrication.

"With battery materials like this, future cell phones may see an increase in run time after many uses, rather than a decrease, due to apparent activation of blind pores within the carbon architectures as the cell charges and discharges over time," said Brennan Campbell, a graduate student in the Materials Science and Engineering program at UC Riverside.

The research findings were outlined in a paper, "Bio-Derived, Binderless, Hierarchically Porous Carbon Anodes for Li-ion Batteries," published in the journal Scientific Reports. It was authored by Cengiz Ozkan and Mihri Ozkan, both professors in the Bourns College of Engineering, and three of their current or former graduate students: Campbell, Robert Ionescu and Zachary Favors.

Nanocarbon architectures derived from biological materials such as mushrooms can be considered a green and sustainable alternative to graphite-based anodes, said Cengiz Ozkan, a professor of mechanical engineering and materials science and engineering.

The nano-ribbon-like architectures transform upon heat treatment into an interconnected porous network architecture which is important for battery electrodes because such architectures possess a very large surface area for the storage of energy, a critical component to improving battery performance.

One of the problems with conventional carbons, such as graphite, is that they are typically prepared with chemicals such as acids and activated by bases that are not environmentally friendly, said Mihri Ozkan, a professor of electrical and computer engineering. Therefore, the UC Riverside team is focused on naturally-derived carbons, such as the skin of the caps of portabella mushrooms, for making batteries.

It is expected that nearly 900,000 tons of natural raw graphite would be needed for anode fabrication for nearly six million electric vehicle forecast to be built by 2020. This requires that the graphite be treated with harsh chemicals, including hydrofluoric and sulfuric acids, a process that creates large quantities of hazardous waste. The European Union projects this process will be unsustainable in the future.

The Ozkan's research is supported by the University of California, Riverside.

This paper involving mushrooms is published just over a year after the Ozkan's labs developed a lithium-ion battery anode based on nanosilicon via beach sand as the natural raw material. Ozkan's team is currently working on the development of pouch prototype batteries based on nanosilicon anodes.

The UCR Office of Technology Commercialization has filed patents for the inventions above.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สามารถ portabella เห็ดหยุดโทรศัพท์แบตเตอรี่จากลดเวลานักวิจัยมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ Bourns วิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์ที่คิดว่า ได้ผลพวกเขาได้สร้างชนิดใหม่ของแอโนดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้เห็ด portabella ซึ่งมีราคาไม่แพง สิ่งแวดล้อม และผลิตง่าย ปัจจุบันอุตสาหกรรมมาตรฐานลิเธียมไอออนแบบชาร์จแบตเตอรี่ anodes เป็นแกรไฟต์สังเคราะห์ ที่มาพร้อมกับต้นทุนที่สูงของการผลิต เพราะต้องฟอกน่าเบื่อและกระบวนการเตรียมที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมด้วยคาดว่าจะเพิ่มแบตเตอรี่ที่จำเป็นสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ แหล่งถูกกว่า และยั่งยืนแทนก้านต้อง การใช้ชีวมวล วัสดุชีวภาพจากชีวิตหรือล่าสุดชีวิต แกรไฟต์ แทนได้เป็นดึงความสนใจล่าสุดเนื่องจากเนื้อหาของคาร์บอนสูง เป็นมิตรสิ่งแวดล้อม และต้นทุนต่ำริเวอร์ไซด์ UC วิศวกรถูกลากไปใช้เห็ดรูปแบบของชีวมวลเนื่องจากมีสร้างงานวิจัยจะสูง porous หมายความ ว่า มีช่องว่างขนาดเล็กของเหลวหรืออากาศผ่าน Porosity นั้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแบตเตอรี่ เพราะเป็นสร้างพื้นที่สำหรับจัดเก็บและโอนย้ายของพลังงาน ส่วนประกอบที่สำคัญเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่นอกจากนี้ ความเข้มข้นของเกลือโพแทสเซียมสูงในเห็ดได้สำหรับวัสดุอิเล็กโทรใช้งานเพิ่มขึ้นช่วงเวลา โดยการเปิดรูขุมขนเพิ่มเติม ค่อย ๆ เพิ่มกำลังการผลิตของแอโนดธรรมดาให้ลิเทียมถึงเต็มของวัสดุในระหว่างรอบหลายแรก และกำลังการผลิตแล้วเลือนหายจากความเสียหายของอิเล็กโทรดที่เกิดขึ้นจากจุดนั้นบน เทคโนโลยีคาร์บอนเห็ดแอโนดสามารถ มีประสิทธิภาพสูงสุด แทน anodes แกรไฟต์ ยังให้เป็น binderless และปัจจุบันรวบรวมฟรีวิธีประดิษฐ์แอโนด"ด้วยแบตเตอรี่วัสดุนี้ โทรศัพท์ในอนาคตอาจเห็นการเพิ่มขึ้นในเวลาหลังจากที่หลายคน ใช้ แทนที่จะลดลง เนื่องจากการเปิดใช้งานชัดเจนของรูขุมขนตาบอดภายในสถาปัตยกรรมคาร์บอนเป็นค่าเซลล์ และ discharges เวลา กล่าว Campbell เบรนแนน นักศึกษาบัณฑิตศึกษาในโปรแกรมวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมที่ UC Riversideผลการศึกษาวิจัยได้ระบุไว้ในกระดาษ "ไบมา Binderless, Porous ชั้นคาร์บอน Anodes สำหรับ Li-ion แบตเตอรี่ ตีพิมพ์ในสมุดรายวันรายงานทางวิทยาศาสตร์ มันถูกเขียน โดย Cengiz Ozkan และ Mihri Ozkan ทั้งอาจารย์สอนที่ Bourns วิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์ และสามของปัจจุบัน หรืออดีตนักศึกษาปริญญาโท: Campbell โรเบิร์ต Ionescu และ Zachary หอมNanocarbon สถาปัตยกรรมมาจากวัสดุชีวภาพเช่นเห็ดถือได้ว่าเป็นสีเขียว และยั่งยืนทางเลือกใช้แกรไฟต์ anodes กล่าวว่า Cengiz Ozkan อาจารย์วิศวกรรมเครื่องกล และวัสดุศาสตร์ และวิศวกรรมสถาปัตยกรรมนาโนริบเหมือนแปลงเมื่อชุบเป็นสถาปัตยกรรมเครือข่าย porous เชื่อมต่อกันซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับหุงตแบตเตอรี่เนื่องจากสถาปัตยกรรมดังกล่าวมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับเก็บพลังงาน ส่วนประกอบที่สำคัญเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ปัญหาเกี่ยวกับ carbons ธรรมดา เช่นแกรไฟต์ คือว่า จะปกติด้วยสารเคมีเช่นกรด และเปิดใช้งาน โดยฐานที่ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม กล่าวว่า Mihri Ozkan ศาสตราจารย์ของไฟฟ้าและวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ ดังนั้น ทีมริเวอร์ไซด์ UC จะเน้นในธรรมชาติมา carbons เช่นผิวของหมวกเห็ด portabella ทำแบตเตอรี่ที่คาดไว้ว่า เกือบ 900000 ตันของแกรไฟต์ธรรมชาติดิบจะจำเป็นสำหรับการผลิตขั้วสำหรับรถไฟฟ้าเกือบหกล้านคาดการณ์จะถูกสร้างขึ้น โดย 2020 ต้องว่า แกรไฟต์ที่ได้รับสารเคมีรุนแรง รวมถึงไฮโดรฟลูออริกและกรดกำมะถัน กระบวนการที่สร้างขนาดใหญ่ปริมาณของเสียอันตราย โครงการสหภาพยุโรปกระบวนการนี้จะได้ unsustainable ในอนาคตงานวิจัยของ Ozkan ได้รับการสนับสนุน โดยมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์มีการเผยแพร่เอกสารนี้เกี่ยวข้องกับเห็ดเพียงกว่าปีหลังจาก Ozkan labs พัฒนาแอโนดเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตาม nanosilicon ผ่านหาดทรายเป็นวัตถุดิบจากธรรมชาติ ขณะนี้มีการทำงานของ Ozkan ทีมพัฒนาแบตเตอรี่ต้นแบบกระเป๋าตาม nanosilicon anodesThe UCR Office of Technology Commercialization has filed patents for the inventions above.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สามารถเห็ด Portabella หยุดแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือจากการย่อยสลายเมื่อเวลาผ่านไปนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียริเวอร์ไซด์Bourns วิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์คิดอย่างนั้น. พวกเขาได้สร้างรูปแบบใหม่ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขั้วบวกใช้เห็ด Portabella ซึ่งมีราคาไม่แพงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและ ง่ายต่อการผลิต มาตรฐานอุตสาหกรรมปัจจุบัน anodes แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟเป็นกราไฟท์สังเคราะห์ที่มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายสูงในการผลิตเพราะต้องฟอกน่าเบื่อและการจัดทำกระบวนการที่ยังเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม. ด้วยการเพิ่มขึ้นที่คาดการณ์ไว้ในแบตเตอรี่ที่จำเป็นสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกกว่าและแหล่งที่มาการพัฒนาอย่างยั่งยืนที่จะมาแทนที่ราไฟท์เป็นสิ่งจำเป็น การใช้ชีวมวลเป็นวัสดุชีวภาพจากการใช้ชีวิตหรือเมื่อเร็ว ๆ นี้มีชีวิตแทนราไฟท์ที่ได้รับความสนใจที่ผ่านมาเนื่องจากปริมาณคาร์บอนสูงต้นทุนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม. วิศวกร UC ริเวอร์ไซด์ถูกดึงไปใช้เห็ดเป็นรูปแบบของชีวมวลเพราะ การวิจัยที่ผ่านมาได้มีการจัดตั้งพวกเขาจะมีรูพรุนสูงหมายถึงพวกเขามีจำนวนมากของพื้นที่ขนาดเล็กสำหรับของเหลวหรืออากาศผ่าน พรุนที่มีความสำคัญสำหรับแบตเตอรี่เพราะมันจะสร้างพื้นที่มากขึ้นสำหรับการจัดเก็บและการถ่ายโอนพลังงานเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่. นอกจากนี้ความเข้มข้นของเกลือโพแทสเซียมสูงในเห็ดช่วยให้วัสดุอิเล็กใช้งานที่เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปโดยการเปิดรูขุมขนมากขึ้น ค่อย ๆ เพิ่มความสามารถของตน. ขั้วบวกธรรมดาช่วยให้ลิเธียมในการรองรับการเข้าถึงมากที่สุดของวัสดุในช่วงรอบแรกและกำลังจางหายไปจากความเสียหายที่เกิดขึ้นจากอิเล็กโทรดจุดนั้น เห็ดเทคโนโลยีคาร์บอนขั้วบวกจะมีการเพิ่มประสิทธิภาพการเปลี่ยน anodes กราไฟท์ นอกจากนี้ยังมี binderless และปัจจุบันเก็บวิธีการอิสระในการผลิตขั้วบวก. "ด้วยวัสดุแบตเตอรี่เช่นนี้โทรศัพท์มือถือในอนาคตอาจจะเห็นการเพิ่มขึ้นในขณะที่ดำเนินการหลังจากการใช้มากมากกว่าการลดลงเนื่องจากการเปิดใช้งานที่เห็นได้ชัดของรูขุมขนตาบอดภายใน สถาปัตยกรรมคาร์บอนเป็นค่าใช้จ่ายในเซลล์และปล่อยเวลาผ่านไป "กล่าวว่าเบรนแนนแคมป์เบลนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในโปรแกรมวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุที่ UC ริเวอร์ไซด์. ผลการวิจัยที่ระบุไว้ในกระดาษ" Bio-มา, binderless, ลำดับชั้นพรุนคาร์บอน Anodes สำหรับแบตเตอรี่ Li-ion "ตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์รายงาน มันได้รับการประพันธ์โดย Cengiz Ozkan และ Mihri Ozkan อาจารย์ทั้งในวิทยาลัย Bourns วิศวกรรมและสามของนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาปัจจุบันหรืออดีตของพวกเขาแคมป์เบลโรเบิร์ต Ionescu และรีโปรดปราน. สถาปัตยกรรม Nanocarbon มาจากวัสดุชีวภาพเช่นเห็ดได้รับการพิจารณา ทางเลือกสีเขียวและยั่งยืนเพื่อกราไฟท์ตาม anodes, Cengiz Ozkan ศาสตราจารย์วิศวกรรมเครื่องกลและวัสดุศาสตร์และวิศวกรรม. กล่าวว่าสถาปัตยกรรมนาโนเหมือนริบบิ้นเปลี่ยนเมื่อการรักษาความร้อนเป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายที่มีรูพรุนที่เชื่อมต่อกันซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับขั้วแบตเตอรี่เพราะดังกล่าว สถาปัตยกรรมที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่มากสำหรับการจัดเก็บพลังงานเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่. หนึ่งในปัญหาที่มีคาร์บอนธรรมดาเช่นกราไฟท์เป็นที่พวกเขากำลังเตรียมที่โดยปกติจะมีสารเคมีเช่นกรดและเปิดใช้งานโดยฐานที่มี ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมกล่าวว่า Mihri Ozkan ศาสตราจารย์วิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ ดังนั้นทีม UC ริเวอร์ไซด์จะเน้นเรื่องการก๊อบปี้ตามธรรมชาติที่ได้มาเช่นผิวของหมวกเห็ด Portabella ที่สำหรับการทำแบตเตอรี่. มันเป็นที่คาดว่าเกือบ 900,000 ตันของแกรไฟต์ดิบตามธรรมชาติจะต้องสำหรับการผลิตขั้วบวกเกือบหกล้าน รถยนต์ไฟฟ้าคาดว่าจะถูกสร้างขึ้นในปี 2020 นี้กำหนดว่ากราไฟท์รับการรักษาด้วยสารเคมีที่รุนแรงรวมทั้ง hydrofluoric และกรดซัลฟูริกเป็นกระบวนการที่สร้างขนาดใหญ่ปริมาณของเสียอันตราย โครงการสหภาพยุโรปกระบวนการนี้จะไม่ยั่งยืนในอนาคต. การวิจัย Ozkan ได้รับการสนับสนุนจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียริเวอร์ไซด์. กระดาษที่เกี่ยวข้องกับเห็ดนี้มีการเผยแพร่เพียงกว่าหนึ่งปีหลังจากที่ห้องปฏิบัติการของ Ozkan พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขั้วบวกขึ้นอยู่กับ nanosilicon ผ่านหาดทรายเป็นวัตถุดิบธรรมชาติ ทีม Ozkan ของกำลังทำงานในการพัฒนาแบตเตอรี่ต้นแบบกระเป๋าอยู่บนพื้นฐานของ anodes nanosilicon. สำนักงานเทคโนโลยีเชิงพาณิชย์ UCR ได้ยื่นจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวข้างต้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ได้เห็ด Portabella หยุดเซลล์แบตเตอรี่โทรศัพท์จากการย่อยสลายตลอดเวลา

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ บอร์นสวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์คิดว่างั้น

พวกเขาได้สร้างประเภทใหม่ของขั้วบวกแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้เห็ด Portabella ซึ่งไม่แพง เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และง่ายต่อการผลิตมาตรฐานอุตสาหกรรมปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนชาร์จขั้วบวกคือ แกรไฟต์สังเคราะห์ซึ่งมาพร้อมกับค่าใช้จ่ายสูงในการผลิต เพราะมันต้องมีการจัดทำกระบวนการที่น่าเบื่อและยังเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

กับคาดการณ์เพิ่มขึ้นในแบตเตอรี่ที่จำเป็นสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกกว่าและยั่งยืนที่มาแทนที่ กราไฟท์ เป็นสิ่งจำเป็น การใช้ชีวมวล วัสดุทางชีวภาพจากสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ หรือเมื่อเร็วๆ นี้ มีชีวิต แทนแกรไฟต์ มีดึงความสนใจล่าสุดเนื่องจากปริมาณคาร์บอนสูง ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม .

วิศวกร ริเวอร์ไซด์ ฯลฯ ถูกดึงไปใช้เห็ดเป็นรูปแบบของชีวมวล เพราะการวิจัยที่ผ่านมาได้สร้างพวกเขามีรูพรุน หมายความว่า พวกเขามีช่องว่างขนาดเล็กสำหรับของเหลวหรืออากาศผ่าน . ที่รูพรุนเป็นสำคัญสำหรับแบตเตอรี่ เพราะมันสร้างพื้นที่มากขึ้นสำหรับการจัดเก็บและถ่ายโอนพลังงาน เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ .

นอกจากนี้โพแทสเซียมสูง ความเข้มข้นของเกลือในเห็ดช่วยเพิ่มเกลือแร่วัสดุที่ใช้งานในช่วงเวลาโดยการเปิดรูขุมขนมากขึ้น ค่อยๆเพิ่มความจุของ แบตเตอรี่แบบลิเธียม

ให้เต็มเพื่อเข้าถึงที่สุดของวัสดุในระหว่าง แรกไม่กี่รอบ และจางหายไปจากความเสียหายที่เกิดจากการผลิตไฟฟ้าที่จุดนั้น เห็ดคาร์บอนโดยเทคโนโลยีสามารถที่มีประสิทธิภาพเปลี่ยนไฟท์ Anodes . มันมีแผ่นใยไม้อัดและปัจจุบันนักสะสมฟรีวิธีการผลิตขั้วบวก .

" กับแบตเตอรี่วัสดุอย่างนี้ โทรศัพท์มือถือในอนาคตอาจจะเห็นการเพิ่มขึ้นในเวลาเรียกใช้หลังจากที่ใช้มาก แทนที่จะลดลง เนื่องจากการปรากฏของรูขุมขนตาบอดภายในคาร์บอนสถาปัตยกรรมเป็นเซลล์ค่าใช้จ่ายและไหลตลอดเวลา" บอกว่า เบรนแนน แคมป์เบลล์ , นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมที่ UC Riverside .

ผลการวิจัยที่ระบุไว้ในกระดาษ " ไบโอ และแผ่นใยไม้อัด , ลําดับชั้นพรุน , คาร์บอน anodes สำหรับ Li - ion แบตเตอรี่ , " ตีพิมพ์ในวารสารรายงานทางวิทยาศาสตร์ มันถูกเขียนโดย cengiz ozkan และ mihri ozkan ทั้งอาจารย์ในมหาวิทยาลัยบอร์นส .