本报讯（记者 柯溢能）动力电池是电动汽车的心脏，直接决定其续航能力。而动力电池性能则主要取决于电极材料，这也是电池储能领域的研究重点与核心。一说起霉菌，人们首先会想到它无处不在的危害。如食物果蔬放久了会长霉，造成巨大的食物浪费。同时产生的霉菌孢子飘散在空气里也会对身体健康造成不利影响。
可大家没有想到的是，浙江大学材料科学与工程学院夏新辉研究员团队将这两者联系在了一起，研究出首例基于曲霉菌孢子碳材料的高能量密度锂硫电池。这项成果近日在世界顶级材料期刊《先进材料》（Ad-vanced Materials）上报道。论文第一作者为该学院博士研究生钟宇，通讯作者为夏新辉研究员。 “锂硫电池是一种新型的高能量密度电池，它以硫作为电池正极，金属锂作为负极，其理论容量远超过目前商用的锂电池。”夏新辉介绍，硫元素容量密度高、能量足，被看好为下一代电池材料。然而，单独的硫元素存在一个致命弊端，就是硫本身绝缘，且反应的中间产物会溶于电解液中造成损失。
长久以来，科学界就一直在为硫寻找一个宿主，固定住硫元素，夏新辉团队的研究也由此开始。出于好奇，他们用两个烂橙子做了一次实验，偶然间打开了研究方向。科研人员首先将霉菌通过发酵培养，然后利用镍的造孔能力将其结构优化，再经高温碳化后，制备出了一种全新的霉菌孢子碳/纳米磷化镍复合材料。之后就是与硫元素的融合，在155摄氏度的温度下，让硫熔融，以熔融态的方式与碳材料混合，携带的硫就进入了宿主。
目前锂硫电池仍在实验室阶段，但这项研究成果给全球储能领域研究者提供了新思路，给出一种“化腐朽为能量”的变废为宝思路，将废弃果蔬发酵的霉菌孢子碳作为储能材料引入能源领域，获得高能量密度电池，为电动汽车的长续航能力提供新的拓展技术。
相关数据显示，我国每年因霉变造成的食材和货物损失高达2100万吨，其中保存期限较短的食物和果蔬（柑橘、番茄等）的损失更是数不胜数。夏新辉说：“若能将上述废弃粮食果蔬重新发酵利用，用于制备霉菌孢子碳材料可实现废物利用，可产生良好的经济效应。”
此项研究得到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、钱江人才计划、浙大百人计划等项目资助。