中英专家利用真菌首次合成电池电极材料

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新华社华盛顿3月17日电(记者林)当霉菌在面袋上生长时，你可以把它扔掉。但是中国和英国科学家17日表示，这种模具有望在电池电极材料的生产中发挥重要作用。

由英国邓迪大学教授杰弗里·加德(Geoffrey Gard)领导、中国研究人员参与的一个团队在美国新一期《当代生物学》(Contemporary Biology)上发表报告称，粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)是一种通常用于生物研究的模式生物，由这种真菌合成的锰氧化物作为锂离子电池的电极材料表现良好。

Gade在接受新华社采访时表示:“这项研究是首次报道利用真菌生物矿化合成电极材料，表明真菌生物矿化在生物材料合成中具有很大的应用潜力，这种方法也为未来电化学材料的发展提供了新的途径。”

在之前的研究中，Gade的团队发现真菌可以通过生物矿化生成碳酸盐矿物，包括含有有毒金属的碳酸盐矿物，加热后很容易分解成金属氧化物。因此，他们开始研究是否可以利用真菌生物矿化过程合成广泛使用的电极材料——氧化锰。以前，氧化锰大多是通过非生物方法合成的，没有研究报告表明真菌也能在这方面发挥作用。

在新的研究中，盖德团队的研究员李乾伟等人在红面包霉菌的培养基中添加了一定量的尿素和氯化锰。经过一段时间的培养，真菌的菌丝体和培养基中产生了大量的碳酸锰。这些物质在300℃加热后，得到真菌和氧化锰的混合物。当用作锂离子电池的电极材料时，该混合物具有优异的“循环稳定性”:经过200次充电和放电循环后，电池容量保持率仍在90%以上。

Gade说，与其他方法相比，这种电极材料合成方法更简单、更快速，真菌菌丝体可以在生物矿化过程中为金属沉积物提供支撑框架。同时，真菌菌丝的分枝结构可以很好地分散化合物，有助于氧化还原反应。

对于下一步的研究，Gade表示，可能会重点优化真菌的培养条件，从而更好地提高所得电极材料的电化学性能，并研究利用其他真菌合成碳酸盐矿物的可能性。