科學(xué)家將塑料瓶變成超級(jí)電容器材料
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,超級(jí)電容器在儲(chǔ)能方面具有令人難以置信的潛力,幾乎瞬間充放電的能力是其主要賣(mài)點(diǎn)之一。加州大學(xué)河濱分校(UCR)的科學(xué)家們正在以一種由可回收塑料廢料制成的納米材料的形式,為這些下一代設(shè)備的關(guān)鍵部件提供這種可能性。
這一突破來(lái)自UCR的Cengiz Ozkan領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì),多年來(lái),他一直在研究新的納米級(jí)材料,以幫助使超級(jí)電容器成為可行的儲(chǔ)能選擇。此前,Ozkan和她的同事們已經(jīng)取得了從石墨烯到玻璃瓶等各種材料的進(jìn)展,但他們的最新發(fā)現(xiàn)主要集中在我們所面臨的最大環(huán)境問(wèn)題之一的塑料垃圾上。 該團(tuán)隊(duì)首先使用由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯塑料或PET制成的塑料瓶碎片。這些瓶子被溶解在溶劑中,并使用一種被稱(chēng)為電紡的技術(shù)將其變成微觀纖維,然后在熔爐中將纖維轉(zhuǎn)化為碳。然后將該材料與粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑混合,再將其制成類(lèi)似硬幣電池形狀的雙層電容器。在這種配置下對(duì)新電極材料的測(cè)試表明,它完全可以作為超級(jí)電容器的組件發(fā)揮作用。 ![]() “在UCR,我們已經(jīng)邁出了將塑料垃圾回收利用為可充電儲(chǔ)能裝置的第一步,”研究第一作者、博士生Arash Mirjalili說(shuō)。“我們相信這項(xiàng)工作具有環(huán)境和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),我們的方法可以為未來(lái)的研究和發(fā)展帶來(lái)機(jī)會(huì)! 雖然超級(jí)電容器的充電速度比鋰電池快,但它們儲(chǔ)存的能量卻沒(méi)有鋰電池多。因此,雖然它們可以讓電動(dòng)汽車(chē)在幾分鐘內(nèi)而不是幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就能充電,或者手機(jī)或筆記本電腦也能做到這一點(diǎn),但今天廣泛使用的儲(chǔ)能架構(gòu)仍將有一席之地。但該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,這里使用的方法也可以被改造成改善這些鋰電池的性能。 “PET塑料廢棄物的升級(jí)循環(huán)用于儲(chǔ)能應(yīng)用可以被認(rèn)為是利用可持續(xù)廢物資源綠色制造電極材料的圣杯,”Cengiz Ozkan說(shuō)。“這種新型電極在制造超級(jí)電容器中的示范作用,未來(lái)將在新一代鋰離子電池中得到應(yīng)用,敬請(qǐng)期待! 該研究成果發(fā)表在《Energy Storage》雜志上。 相關(guān)鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/est2.201 關(guān)鍵詞: 電容器
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