导语:目前,将报废轮胎橡胶转化为锂电池阳极材料的技术已经可以成功应用于小型实验室电池,并且电池性能极佳。该循环利用技术正在申请商业执照并将应用于材料市场。
在美国,每年产生的报废轮胎数以百万计。这些废旧轮胎大部分被回收用作道路铺装材料、塑料添加剂及其他有用材料。即便如此,巨大的废弃物流仍然存在,这为开发废旧橡胶的新应用创造了机会。
本月,化学杂志《皇家化学学会进展》(Royal Society of Chemistry Advances, RSC Advances)刊发了一篇文章,大致讲述了将橡胶轮胎转化为锂离子电池阳极的过程。这篇文章由来自美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)的研究人员所写,阐述了废旧轮胎橡胶转化为纳米多孔碳饼的工艺流程。据作者所言,这些碳饼已经可以成功应用于小型实验室电池,能够循环充放电100次。
图片来源:美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,ORNL)
将废弃橡胶用于生产电池阳极材料为循环利用美国每年产生的亿万个报废轮胎提供了另外一种策略。然而,为了取得商业上的盈利,还需要证明废弃橡胶优于其他材料的竞争力。
现如今,石墨是锂离子电池阳极的首选材料。然而,根据研究者最初测试结果可知,美国橡树岭国家实验室生产的电池其可逆容量比其他商业石墨材料电池要高。一篇新闻报道指出,美国橡树岭国家实验室生产的电池之所以具备这些特性,是因为他们用报废轮胎生产的碳具有独特的微观结构。正如首席研究员Parans Paranthaman所言:
“电池的这种性能非常鼓舞人心。尤其是考虑到在2018年全球汽车和军事应用方面的电池市场将逼近780亿美元、材料市场也预计突破110美元这个事实。”
此外,这个过程产生的碳材料可用于水过滤、气体的吸附和封存。
再说点儿别的,美国橡树岭国家实验室正在申请该项技术的商业使用许可证(见 #ORNL-TT-2014-08),将此项技术从实验室转向“汽车、固定储存、医疗和军事应用”的市场上。
译者注:
废弃物流是指将经济活动中失去原有使用价值的物品,根据实际需要进行收集、分类、加工、包装、搬运、储存等,并分别送到专门处理场所时所形成的物品实体流动。