一项基础化学发现有望使树木在高科技储能装置中发挥关键作用。美国俄勒冈州立大学的研究人员发现，通过简单的化学方法，可将地球上最丰富的有机聚合物——纤维素（树木的关键组成部分）转化为超级电容器的构件。该研究成果发表于《纳米快报》。

超级电容器是一种具有超高功率密度的能量存储设备，广泛应用于电子产品、汽车和航空等领域。然而，高成本一直是制约其推广和高质量碳电极生产的主要障碍。

俄勒冈州立大学开发的新方法能够低成本、快速且环保地生产掺氮纳米多孔碳膜，用作超级电容器电极。该工艺的唯一副产物甲烷可作为燃料利用。

研究首席作者、化学助理教授季秀雷（音译）表示：“这一简单、快速且具有潜力的工艺令人振奋。我们首次证明，氨与纤维素反应可生成掺氮纳米多孔碳膜。令人惊讶的是，这一基本化学反应此前未见报道。我们将把廉价的木材转化为有价值的高科技产品。”

据每日科学网和物理学家组织网报道，这些纳米尺度的碳膜极薄，1克表面积可达近2000平方米，这正是其在超级电容器中发挥作用的关键。新工艺操作快速且廉价，如同使用纤维素滤纸一样简单，概念上类似于咖啡壶的一次性纸过滤器。在高温和氨气条件下，纤维素转化为所需的纳米多孔碳材料，并可大规模廉价生产。

由这种材料制造的超级电容器充电速度远快于传统电池，且功率密度更高。它们广泛应用于需要快速蓄电和释放强大能量的设备中，如计算机、消费电子产品（闪光灯、数码相机）、重工业设备（起重机、铲车），并可捕获制动系统等浪费的能量。此外，超级电容器还能启动除颤器、打开飞机紧急滑梯，并显著提高混合动力电动汽车的效率。纳米多孔碳材料还可用于吸附气体污染物、环保过滤器和水处理等领域。

研究人员指出：“全球超级电容器应用广泛，但发展受成本制约。采用这种快速、简单的工艺制造储能设备，未来将带来巨大收益。”