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废弃轮胎新去处,製成锂电池阳极


2020-07-08

废弃轮胎新去处,製成锂电池阳极

老旧轮胎该如何处理一向是个棘手的问题,台湾每年约产生 10 万公吨废弃轮胎,美国的数字更为惊人,高达 240 万公吨。这幺大量的废弃轮胎到底该何去何从呢?大多数轮胎回收后用来作为铺路原料、製塑胶的添加物或鞋底,而现在,美国科学家为废弃轮胎找到新出路了──製成锂电池的阳极。

隶属美国能源部的橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)研究发现,废弃轮胎可製造成供应电动车储能或能源储存用的锂电池。

利用废弃轮胎的微观特性,科学家 Parans Paranthaman 与 Amit Naskar 带领的团队研发出新的锂电池阳极,且相较传统的石墨,从轮胎橡胶重获新生的锂电池阳极效能更佳。

科学家们先将废弃轮胎的橡胶磨成微米大小的碎片,接着浸泡到热硫酸中,将橡胶泥浆过滤、沖洗后,便可得到蛋糕状物质,再该物质与氮气一起加热,就能产生孔洞直径小于 2 奈米的多孔碳黑原料。此外,在这过程中碳分解出的原料,还能用于滤水、吸收气体及储能装置上。

废弃轮胎新去处,製成锂电池阳极

为测试该原料的效能,科学家以多孔碳黑原料作为锂电池阳极,製成实验用小电池,经过 100 次充放电循环后,该电池阳极电量达每克 390 毫安培小时(mAh),超越商用石墨的每克 370 mAh 的效能。科学家认为,之所以会有这样的差异,主要与轮胎中取得的碳黑材质特性有关。

利用废弃轮胎橡胶製成碳黑作为电池阳极,在提供比石墨更高的效能之余,也能减少老旧轮胎堆积成山对环境造成的危害。目前全球供应汽车与军用装置的电池市场规模已近 780 亿美元,若废弃轮胎经过一连串的转化,变身为锂电池阳极的技术量产后,预估在 2018 年将能瓜分锂电池市场中 110 亿美元的营收。


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