面包霉菌？好吃嘛？也许连什么是真菌都傻傻认不清楚的你根本不会关注身边的这些神奇的小东西！不过，今年3月17日，科学家们在《cell press》上的报道也许会让你对“真菌”这位陌生的老朋友刮目相看。在科技大咖手中，它们不再是令人讨厌的面包杀手，而是新能源材料的生产专家。
科学家们发现，一种名为红面包霉菌的真菌能够将锰转化为具有良好电化学活性的矿物质化合物，而这种化合物将为可充放电池的发展提供新的机遇。据英国苏格兰邓迪大学的Geoffrey Gadd介绍，这种新型电化学活性材料的获得并不困难，红面包霉菌会帮助我们将锰元素进行生物矿化。他们将碳化后的活性材料在锂离子电池与超级电容器中进行了测试，其电化学表现十分优异。
此前，Gadd和他的同事一直致力于研究金属和矿化物的生物转换。在早期的研究中，他们证明真菌霉可以有效地稳定有毒的铅和铀，这激起了研究者们的兴趣。既然如此，真菌霉是否也能以同样的方式产生新型的电化学材料呢？Gadd说：“我们认为真菌会将生物矿化的碳酸盐分解产生氧气，在这个过程中会生成新的金属氧化物。而这些新型的金属氧化物极有可能具备良好的电化学性能。”
图中形象地（艺术化，并非实际情形）展示了碳化后的生物-锰氧化物符合材料（MycMnOx/C）作为电池材料时的工作原理。在电化学应用领域，科学家们正想尽无数的办法来提高锂离子电池、超级电容器这些可充放电化学体系的使用性能。但无论是碳纳米管还是其他含锰的氧化物材料，都无法很好的解决这一问题。然而，红面包霉菌做到了。这种利用生物矿化方法获得的材料不仅具有较高的电化学活性，还具有资源的可持续性。
这是史无前例的。在实验室中，Gadd和他的同事们利用尿素与氯化锰培育这种真菌，并仔细观察他们的变化。他们发现，长长的菌丝会发生多种改变，有的发生了生物矿化，有的被矿物质包围在中间。经过后期的热处理，只有碳化的生物质与含锰的氧化物会被留下做进一步的研究。“这种生物质含锰氧化物的电化学性能大大的超出了我们的预料！”Gadd表示。与常规的锰氧化物相比，这种材料表现出了优异的循环性能。
在可逆充放电200次后，仍然能够保持90%以上的容量。
这仅仅是科学家们第一次应用该方法合成并使用这种材料，无疑，其巨大的潜力正等待着人们去开发。Gadd表示，他们将继续深入的研究这一领域，希望能够应用更加广泛的金属碳酸盐并利用生物质矿化的方法来合成具有电化学活性的金属氧化物。当然，他们的兴趣不止于此，如何利用生物的自身转化实现贵金属、稀有金属的回收也是他们未来研究的重点。