雖然螃蟹的消費者只知道甲殼類動物的核心部分能提供什麼，但科學家們正越來越多地將目光投向動物的外骨骼，以尋求新的醫學和生物技術。大部分的興趣集中在甲殼素上，這是一種多醣聚合物甲殼素的衍生物，在甲殼類動物的外殼以及昆蟲外骨骼和真菌細胞壁中含量豐富。

但是科學家們現在發現，將貝殼廢料升級為硬碳可能能夠形成鈉基充電電池的電力電路的一個關鍵部分，這是目前鋰技術的一個可持續替代方案。

研究人員發現，從貝殼中生產硬碳有可能作為鈉離子電池的陽極發揮作用。通過將貝殼加熱到超過1000°F（538℃）的溫度，他們將貝殼變成了碳，並將其加入硫化錫（SnS2）或硫化鐵（FeS2）的溶液中。這形成了一個可行的鈉離子陽極，或電池的正電極。

鈉離子電池（SIBs）是一種新興技術，是鋰離子電池（LIBs）的可持續替代品。雖然在化學上與鋰相似，但鈉離子更大，需要一個不同於通常由石墨製成的陽極。這就是陳雲、趙越、劉宏斌和馬廷立的團隊在螃蟹身上發現的一種兼容的替代品。

螃蟹的碳提供了一種多孔、纖維狀和大表面積的陽極，增強了導電性和運輸鈉離子的能力。而且該團隊發現，在其模型電池中，錫和鐵的複合材料都有不錯的充電能力，至少有200個循環。雖然它不屬於鋰電池領域，但它是朝著更可持續的電池技術邁出的積極一步。

去年，世界經濟論壇揭示了圍繞開採鋰的持續可行性的許多問題，預測這種有限的資源最早在2025年就會出現短缺。這個問題因其對環境的影響而變得更加複雜，因為鋰的提取需要高昂的水費，而世界上最大的礦物來源地–澳大利亞和南美–也都位於易發生乾旱的地區。隨著電動車電池技術的使用推動了巨大的需求，開發新的可持續替代品的競賽正在進行。

位於內華達州的Albemarle銀峰礦是美國唯一的鋰生產商，僅佔全球市場的1%。

這項研究是在科學家們發現從甲殼素中提取的凝膠電解質可以幫助為鋅電池提供動力的六個月後進行的，證明它更具有可持續性，而且沒有像目前鋰電池離子傳輸電解質溶液中的腐蝕性和易燃性化學品。

早些時候，甲殼素和殼聚醣在自愈油漆、生物技術晶體管、塑料替代品、流感病毒過濾器和抗病毒藥物中發揮了關鍵作用。另一方面，科學家們也在努力尋找替代方案，以解決從馬蹄蟹血液中獲取Limulus amebocyte lysate（LAL）的問題，40多年來，LAL一直是開發安全疫苗和其他注射劑的一個組成部分。

蟹碳可以完全從副產品中產生，該團隊認為這對動物種群的影響最小，此外，遠離鋰還有更廣泛的環境效益。隨著鋰原料成本的上升，這也是一個更經濟的替代方案。

作者指出：”這項研究提供了一個有效的途徑，利用低成本的廢棄原材料來建造高特異性能的鈉離子電池。”

該研究發表在ACS Omega雜誌上。