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研究人员将塑料废物循环利用到电池阳极中

时间：2021-09-07 16:16:28 来源：

大多数塑料废物最终都被填埋场或世界海洋中。

美国研究人员小组提出了一种处理塑料废物的新方法。

美国化学学会发表的一篇论文表明，印第安纳州普渡大学的研究人员如何从塑料废料中提取纯碳，并将其转变成锂离子电池的负极材料，从而为玩具车提供动力。该团队声称该方法可以轻松扩展。如果是这样的话，随着并置存储变得司空见惯，塑料废料可能会在光伏行业中成为其升级产品的饥肠of。同样，电动汽车的普及可能会为此类阳极创造可观的市场。

研究人员声称，该方法生产的电池阳极与市售产品具有竞争优势。

全世界每年生产数亿吨的塑料，其中大部分（超过85％）进入填埋场或海洋。填埋塑料会将有毒化学物质释放到环境中，并且大部分仍在海洋中。预计到2050年，塑料将超过世界海洋中的鱼类。

尤其是聚乙烯（PE），与着色剂，染料，标签和粘性添加剂一起，增加了回收利用的难度，而焚烧回收的能量又低又昂贵，这是因为需要控制空气排放，并且副产物灰通常是有害废物。

高效芯片

普渡大学的团队将高密度和低密度的PE（即Ziploc袋和其他家用塑料）浸入1g至20ml硫酸H2SO4中。然后将混合物放入溶剂热帕尔反应器中，在110摄氏度下加热12小时，低于PE转化为有害气体而不转化为有价值的碳产物的温度115-135摄氏度。

反应后，用去离子水洗涤已在反应容器中堆积的碳薄片并使其干燥。然后将产物在氩气流下于900摄氏度的坩埚中碳化。将所得材料在玛瑙研钵中处理以形成粉末。该方法对于低密度PE的质量产率为65±5％，对于高密度材料的质量产率为54±3％。

然后将粉末压成碳芯片，用在锂离子电池阳极中，当在室温下以5的C速率循环时，分别产生230和350 mAh / g的比容量-分别适用于低密度和高密度PE。。当在50摄氏度下循环时，阳极产生290和440 mAh / g的容量。

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