导读:美国的科学家声称已成功将PET废液瓶升级为电化学活性炭材料,该材料可用作双层超级电容器。他们说,这项成就可能为生产更具可持续性的电池奠定了基础。使用建议的技术构建的设备不会像锂离子电池那样存储更多的能量,但是可以更快地充电。

科学家使用PET废液瓶制作双层超级电容器 为可持续性的电池奠定了基础

加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的科学家们的研究表明,由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的塑料垃圾可以很容易地转化为纳米材料,用于生产可持续电池,并使生产更可持续的存储设备成为可能。


研究合著者Mihri Ozkan表示,使用垃圾填埋场的垃圾和升级回收塑料瓶可以降低电池的总成本,同时使电池生产在全球消除塑料污染的基础上可持续发展。


在8月份发表在《能量储存》杂志上的一篇论文《 Upcycling of polyethylene terephthalate plastic waste to microporous carbon structure for energy storage》中,该美国小组描述了将PET废弃瓶子升级为一种电化学活性碳材料的过程,这种材料可以作为双层超级电容器的物质。


PET塑料瓶首先溶解在由三氟乙酸和二氯甲烷混合物组成的溶剂中。然后,通过一种叫做静电纺丝的工艺,将聚合物和在炉中炭化的塑料丝制成微纤维。在与粘合剂和导电剂混合后,该材料会被干燥,并组装成一种硬币电池类型的双层电超级电容器,学者解释道,活性材料可以作为增加了伪电容的超级电容器。


据称,这种材料具有由分离的离子和电子电荷产生的双层电容器和氧化还原反应伪电容,由电化学吸附在材料表面的离子决定。科学家们表示,尽管它们存储的能量不像锂离子电池那么多,但这些超级电容充电速度更快,这使得基于塑料垃圾的电池成为许多应用的良好选择。

科学家使用PET废液瓶制作双层超级电容器 为可持续性的电池奠定了基础

他们相信这项技术很快就能批量生产,尽管他们想用硼、氮、磷等化合物来改善纳米材料的电学性能。他们总结说:我们相信拟议的过程是可扩展的,具有环境和经济优势,这项研究可以为未来的研究和发展提供机会。


在2019年发表的另一项研究中,印第安纳州普渡大学的研究人员提出了一种方法,从塑料垃圾中提取纯碳,并将其转化为锂离子电池的负极材料,为一辆玩具卡车提供动力。


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