变废为宝!新工艺可将废纸转化为电极 应用于锂电池中,最新消息

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变废为宝!新工艺可将废纸转化为电极 应用于锂电池中
2022-11-25 15:38:00
近期,来自新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家们开发了一种技术,可以将一次性包装、袋子和纸板箱中的废纸转化为锂离子电池的关键部件。
  据悉,通过将纸转化为纯碳的碳化过程,南洋理工大学的研究人员将纸纤维转化为电极,电极可以制成可充电电池,为手机、医疗设备和电动汽车供电。这项研究成果已于近期发表在了科学期刊《增材制造》上。
image  具体而言,为了使纸碳化,研究小组将纸置于高温下,将其还原为纯碳、水蒸气和可用于生物燃料的油。由于炭化是在没有氧气的情况下进行的,它所排放的二氧化碳可以忽略不计,而且这个过程比焚烧牛皮纸更环保,焚烧牛皮纸会产生大量温室气体。
  不仅如此,该研究团队生产的碳阳极还表现出优越的耐久性、灵活性和电化学性能。实验室测试表明,这种阳极可以充放电1200次,至少是目前手机电池阳极的两倍。而且使用这种新型电极的电池还可以比其他电池承受更多的物理压力(大约是其他电池的五倍)。
  研究人员解释称,目前的锂电池技术依赖于内部碳电极,在跌落的物理冲击下,电极会逐渐破裂和破碎,这是电池寿命随着时间而变短的主要原因之一。他们说,新型阳极所显示出的强度和机械韧性,将使手机、笔记本电脑和汽车电池更好地承受来自坠落和碰撞的冲击。
  “我们的阳极比目前电池中使用的电极更耐久,将有助于在从电子产品到电动汽车的广泛用途中延长电池的寿命。”他们补充道。
  此外,与目前制造电池阳极的工业方法相比,NTU开发的方法使用更少的能源和重金属。由于阳极的价值占锂离子电池总成本的10%到15%,这种使用低成本废料的最新方法预计也会降低电池生产成本。
  未来,南洋理工大学的研究团队将进行进一步的研究,以提高他们的材料的能量储存能力,并尽量减少将纸张转化为碳所需的热能。
(文章来源:财联社)
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