中国北方的路边布满了落叶凤凰树，在秋天会产生大量的落叶。这些树叶通常在寒冷的季节被焚烧，加剧了中国的空气污染问题。中国山东的研究人员最近发现了一种新方法，可以将这种有机废物转化为一种可用于生产高科技电子产品的多孔碳材料。这一进展已在报纸上报道可再生和可持续能源杂志， AIP出版公司。
研究人员使用了一个多步骤但简单的过程，将树叶转换成一种可以作为活性材料加入电极的形式。干燥的叶子首先被磨成粉末，然后加热到220摄氏度12小时。这就产生了一种由微小的碳微球组成的粉末。然后用氢氧化钾溶液处理这些微球，并通过一系列从450℃到800℃的升温来加热。
化学处理会腐蚀碳微球的表面，使其多孔性极强。最终的产物是黑碳粉，由于在微球表面有许多化学蚀刻的微小孔隙，所以具有非常高的表面积。高的表面积赋予了最终产品非凡的电性能。
研究人员对多孔微球进行了一系列标准的电化学测试，以量化其在电子设备中的应用潜力。这些材料的电流-电压曲线表明，该物质可以成为一种优秀的电容器。进一步的试验表明，这种材料实际上是超级电容器，比电容为367法拉/克，这是比某些石墨烯超级电容器的值高出三倍以上．
电容器是一种广泛使用的电子元件，它通过将电荷固定在由绝缘体隔开的两个导体上来储存能量。超级电容通常可以存储普通电容10-100倍的能量，并且可以比典型的可充电电池更快地接受和发送充电。由于这些原因，超级电容材料在各种储能需求方面有着巨大的前景，特别是在计算机技术和混合动力或电动汽车方面。
这项研究由齐鲁理工大学的马宏芳领导，重点是寻找将废弃生物质转化为可用于储能技术的多孔碳材料的方法。除了树叶，该团队和其他人已经成功地将土豆废料、玉米秸秆、松木、稻草和其他农业废料转化为碳电极材料。马教授和她的同事们希望通过优化多孔碳材料的制备过程，允许掺杂或改性原料，进一步提高多孔碳材料的电化学性能。
以凤凰树叶为原料制备的多孔炭微球的超电容性能优于其他生物废弃物制备的炭粉。细尺度的多孔结构似乎是这种性能的关键，因为它促进了电解质离子与碳球表面的接触，并增强了离子在碳表面的转移和扩散。研究人员希望通过优化工艺和允许掺杂或修改原材料来进一步改善这些电化学性能。
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