树叶也可以做成电池，你信吗？我也不信，可是最近确实有文章报道了这一让人难以置信的研究：美国马里兰大学与国家纳米科学中心的研究人员合作，成功让橡树叶变身高效廉价的钠离子电池，具有较好的市场转化前景，相关成果发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。
由于自然界钠离子十分丰富，因此钠离子电池被认为是一种较好的锂离子电池替代品，尤其是在电网能源储备方面具有较好的应用前景。传统的钠离子电池负极（anode）材料为标准的石墨材料，但由于其孔径限制，在钠离子储存方面存在缺陷，而优化石墨材料不仅耗时，还可能造成污染，因此急需廉价而对环境友好的碳材料来优化钠离子电池。生物质则是一种来源丰富、廉价可再生、对环境十分友好的富含硬碳物质的材料，可通过多种方式储存钠离子，在钠离子电池负极材料方面展现出了较大的潜力。但是目前的生物质材料需要先与炭黑及高分子混合后才可作为钠离子电池的负极材料使用，该过程需要对电池进行进一步加工，过程繁琐，且提高了电池成本，同时由于其中的碳材料间的空隙导致固体-电解质界面的形成以及钠离子的流动限制，从而降低了库伦效率，一定程度上讲，导致了电解质及电极材料的浪费。
为了解决上述问题，研究人员尝试用自然界丰富的树叶制备钠离子电池负极材料。理论上讲，树叶由于具有以下结构和性质可成为性能优异的钠离子电池负极材料：1）树叶表面具有各向异性的性质，背面含有大量微米级气孔，可允许大量电解质进入树叶内部的碳纤维层，而面向太阳的正面为密堆积的非多孔结构，可作为良好的集电器，让碳化的树叶成为一个无需粘接剂和额外集电器的钠离子电池负极材料；2）微米级的气孔导致比表面积小，限制了固体-电解质界面的形成，从而提高了库伦效率；3）树叶碳化形成的碳膜厚度在50-200 μm之间，无需添加剂即可制成电极材料。
基于此，研究人员收集了校园里的橡树叶，通过1000℃高温在氩气中碳化1 h，然后用3M盐酸除掉无机杂质，得到了黑色碳化树叶。从得到的碳化树叶横断面的SEM检测，可清晰地看到树叶疏松多孔和密堆积的两个面，疏松多孔的背面利于电解质的渗入，其内部为疏松多孔的碳纤维层，与冻干的石墨烯泡沫十分相似，可允许钠离子在纤维层间运动。密堆积的正面有各种形状颗粒组成，可作为一个天然的集电器使用。
通过XRD检测，作者成功地观察到了典型无定形碳的宽峰（002平面22.9°和101平面43.2°）；拉曼光谱结果可明显观察到D带（1346 cm-1）和G带（1598 cm-1）的峰；因此碳化树叶的结构确实为无定型结构，疏松多孔，适合用作钠离子电池的负极材料。而比表面积分析显示碳化树叶的比表面积为较低的161 m2/g，可限制固体-电解质界面的形成，从而提高库伦效率。
随后，研究人员在纽扣电池中验证了碳化树叶储存钠离子以及充放电的性能。当碳化树叶直接作为负极材料时，第一次充电和放电的比容量分别是358.6 mAh/g和479.2 mAh/g，库伦效率高达74 %，这一性能可稳定两轮的充放电过程。在10 mA/g下充放电五次，其蓄电量仍然有360 mAh/g之高，20 mA/g和40 mA/g下，其比容量分别为320 mAh/g和270 mAh/g。同时，碳化树叶的性能十分稳定，充放电200次后，其比容量仍然可以维持在初始的90%左右。因此，炭化树叶作为钠离子电池的负极材料，性能优异且十分稳定。
接下来，研究人员还尝试将多片树叶堆积在一起做成更多的碳化树叶膜。通过简单的堆积后碳化，发现这些树叶可以紧密堆积在一起，SEM检测显示树叶间无明显缝隙。大小为1 cm×1 cm，厚度为60 μm的树叶碳化膜的导电率为1259 s·m-1，而两片叶子堆积在一起形成的厚度为120 μm的膜的导电率为710 s·m-1，其比容量约为210 mAh/g，电化学性能仍然十分优异。因此用作大面积钠离子电池的负极材料。
因此，我没有骗你，你也没有听错：树叶真的可以用作电池！！而且方法简单粗暴，烧烧烧，高温烧1h即可！！是不是有兴趣呀，也许你也可以买个高温炉自个儿回家烧电池去！！！