鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:491次 | 2021年08月25日
普渡大學(xué)宣布可用作電池材料的微波塑料解決技術(shù)
為改進(jìn)當(dāng)前的電池技術(shù),科學(xué)家們已經(jīng)將目光面向了各種材料。同時(shí)也有人出于環(huán)保的目的而開展替代研究,比如普渡大學(xué)就提出了一個(gè)將一般的塑料廢棄物“變廢為寶”的新辦法。有趣的是,解決過程還可使用常見的家用微波技術(shù),來制作電池的核心組件。
這項(xiàng)研究沖破的關(guān)鍵,在于化學(xué)工程師們運(yùn)用了一種被稱作聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的可回收塑料。日常生活中,你會(huì)在飲用水等一次性產(chǎn)品的包裝上見到它的身影。
由于PET的數(shù)量很是豐富,因此研究人員正在努力改進(jìn)這種緊要聚合物的回收辦法,甚至將之轉(zhuǎn)變成一種截然不同的新材料,包括化學(xué)過濾器、碳纖維、以及用于建筑行業(yè)的混凝土狀物質(zhì)。
普渡大學(xué)研究人員選擇了對(duì)苯二甲酸二鈉這種材料,多年來,科學(xué)家一直在研究這種小有機(jī)分子是不是能夠替代鋰離子或鈉離子電池中的陽極材料,因其具有令人印象深刻的電化學(xué)性能和環(huán)保優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前電池多使用石墨和銅混合而成的材料作為陽極,而合成對(duì)苯二甲酸二鈉的新辦法,就是從將PET還原為薄片開始的。
接著研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這些薄片進(jìn)行超快速的微博輻照解決(過程僅需2分鐘),即可將之轉(zhuǎn)化為“一朵花”(對(duì)苯二甲酸二鈉)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
之后,科學(xué)家們通過一系列X射線衍射和光譜成像技術(shù),證實(shí)了這種經(jīng)過特殊工藝解決過的材料的純度。
近年來,具有快速反應(yīng)過程的微波技術(shù),已經(jīng)在有機(jī)反應(yīng)的適用性上引發(fā)了人們的關(guān)注。在典型的家用微波裝置中,研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在120秒內(nèi)完成了從PET到對(duì)苯二甲酸二鈉的完全轉(zhuǎn)化。
這種新型陽極即可用于鋰離子電池、亦可用于鈉離子電池的功能部件,且研究人員對(duì)后者的大規(guī)模使用潛力出現(xiàn)了濃厚的興致。
由于地球上的鹽分(氯化鈉)很是豐富,因此鈉基電池有望進(jìn)一步降低儲(chǔ)能的成本,同時(shí)可著眼于大型可再生能源存儲(chǔ)處理辦法的將來。普渡大學(xué)化學(xué)工程副教授VilasPol表示,通過這樣研究,其正在幫助應(yīng)對(duì)可再生能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能擴(kuò)容的需求。
有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《ACS可繼續(xù)化學(xué)與工程》(ACSSustainableChemistryEngineering)期刊上。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
原標(biāo)題為《RapidUpcyclingofWastePolyethyleneTerephthalatetoEnergyStoringDisodiumTerephthalateFlowerswithDFTCalculations》。