鉅大LARGE | 點擊量:727次 | 2021年10月13日
廢棄輪胎何去何從?美科學家制成鋰離子電池陽極材料
老舊輪胎該如何處理一向是個棘手的問題,每年約出現(xiàn)10萬公噸廢棄輪胎,美國的數(shù)字更為驚人,高達240萬公噸。這么大量的廢棄輪胎到底該何去何從呢?大多數(shù)輪胎回收后用來作為鋪路原料、制塑膠的添加物或鞋底,而現(xiàn)在,美國科學家為廢棄輪胎找到新出路了──制成鋰離子電池的陽極。
隸屬美國能源部的橡樹嶺國家實驗室(OakRidgeNationalLaboratory)研究發(fā)現(xiàn),廢棄輪胎可制造成供應電動汽車儲能或能源儲存用的鋰離子電池。
利用廢棄輪胎的微觀特性,科學家ParansParanthaman與AmitNaskar帶領的團隊研發(fā)出新的鋰離子電池陽極,且相較傳統(tǒng)的石墨,從輪胎橡膠重獲新生的鋰離子電池陽極效能更佳。
科學家們先將廢棄輪胎的橡膠磨成微米大小的碎片,接著浸泡到熱硫酸中,將橡膠泥漿過濾、沖洗后,便可得到蛋糕狀物質,再該物質與氮氣一起加熱,就能出現(xiàn)孔洞直徑小于2納米的多孔碳黑原料。此外,在這過程中碳分解出的原料,還能用于濾水、吸收氣體及儲能設備上。
為測試該原料的效能,科學家以多孔碳黑原料作為鋰離子電池陽極,制成實驗用小電池,經過100次充放電循環(huán)后,該電池陽極電量達每克390毫安培小時(mAh),超越商用石墨的每克370mAh的效能??茖W家認為,之所以會有這樣的差異,重要與輪胎中取得的碳黑材質特性有關。
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%
利用廢棄輪胎橡膠制成碳黑作為電池陽極,在供應比石墨更高的效能之余,也能減少老舊輪胎堆積成山對環(huán)境造成的危害。目前全球供應汽車與設備的電池市場規(guī)模已近780億美元,若廢棄輪胎經過一連串的轉化,變身為鋰離子電池陽極的技術量產后,預估在2018年將能瓜分鋰離子電池市場中110億美元的營收。