老舊輪胎該如何處理一向是個(gè)棘手的問題,臺(tái)灣每年約產(chǎn)生 10 萬公噸廢棄輪胎,美國的數(shù)字更為驚人,高達(dá) 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(xué)家為廢棄輪胎找到新出路了──制成鋰電池的陽極。
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隸屬美國能源部的橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(Oak Ridge National Laboratory)研究發(fā)現(xiàn),廢棄輪胎可制造成供應(yīng)電動(dòng)車儲(chǔ)能或能源儲(chǔ)存用的鋰電池。
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利用廢棄輪胎的微觀特性,科學(xué)家 Parans Paranthaman 與 Amit Naskar 帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出新的鋰電池陽極,且相較傳統(tǒng)的石墨,從輪胎橡膠重獲新生的鋰電池陽極效能更佳。
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科學(xué)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(zhì),再該物質(zhì)與氮?dú)庖黄鸺訜幔湍墚a(chǎn)生孔洞直徑小于 2 奈米的多孔碳黑原料。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(chǔ)能裝置上。
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為測(cè)試該原料的效能,科學(xué)家以多孔碳黑原料作為鋰電池陽極,制成實(shí)驗(yàn)用小電池,經(jīng)過 100 次充放電循環(huán)后,該電池陽極電量達(dá)每克 390 毫安培小時(shí)(mAh),超越商用石墨的每克 370 mAh 的效能??茖W(xué)家認(rèn)為,之所以會(huì)有這樣的差異,主要與輪胎中取得的碳黑材質(zhì)特性有關(guān)。
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利用廢棄輪胎橡膠制成碳黑作為電池陽極,在提供比石墨更高的效能之余,也能減少老舊輪胎堆積成山對(duì)環(huán)境造成的危害。目前全球供應(yīng)汽車與軍用裝置的電池市場規(guī)模已近 780 億美元,若廢棄輪胎經(jīng)過一連串的轉(zhuǎn)化,變身為鋰電池陽極的技術(shù)量產(chǎn)后,預(yù)估在 2018 年將能瓜分鋰電池市場中 110 億美元的營收。
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廢棄輪胎新去處,制成鋰電池陽極 |
作者: | 發(fā)布日期: 2014 年 09 月 15 日 12:01 | 分類: 專題報(bào)道 |
