美國開發(fā)廢輪胎用于制作超級電容器技術

美國開發(fā)廢輪胎用于制作超級電容器技術

在美國每年3億廢棄輪胎中，一部分可用于制作汽車和電網技術中的超級電容器。

美國每年有3億個廢棄輪胎，利用美國能源部橡樹嶺國家實驗室和德雷克塞爾大學開發(fā)的技術，其中一部分輪胎可用于制作汽車和電網技術中的超級電容器。

采用預處理和工藝的專利技術，Parans Paranthaman領導的研究小組制備了柔性聚合物碳復合膜作為超級電容器的電極。這些設備在汽車、公共汽車和叉車中很有用，都需要高功率和高能量密度的快速充放電周期。這項技術制備的超級電容器電極在10 000次充放電后僅下降2%。

這項技術被發(fā)表在Wiley-VCH出版社的《ChemSusChem》期刊中，緊接著之前ORNL發(fā)明的廢輪胎用于電池的方法。同時，該方法可緩解預計2035年每年15億輪胎處理的問題。

“那些輪胎最終將需要被丟棄，而我們的超級電容器應用可消耗這種廢物，”Paranthaman說?！芭c我們已授權技術的兩家公司合作，把廢輪胎轉化為碳粉電池，我們估計每天可消耗50 t?！?/p>

雖然這個數(shù)量只占每天需要回收8 000 t的一小部分，德雷克塞爾大學的論文合著者Yury Gogotsi指出，其他回收公司也可為這一目標做出貢獻。

“利用ORNL的技術，每個輪胎會獲得約50%的碳回收率，”Gogotsi說?！叭绻覀兡軌蚧厥账械膹U輪胎，這將轉化為150萬t碳，為每年全球石墨產量的一半?！?/p>

為了制備碳復合薄膜，研究人員在濃硫酸中浸泡屑形狀不規(guī)則的輪胎橡膠，然后他們清洗橡膠并把它們放到充氮氣的管式爐，逐漸把溫度從400 ℃增加到1 100 ℃。

在幾個其他步驟之后，包括將材料與氫氧化鉀混合，額外烘干和去離子水清洗，研究人員將獲得的材料與聚苯胺混合，聚苯胺是一種導電聚合物，直到他們獲得成品。

“我們預計，相同的方法可被應用到其他偽電容材料，偽電容材料來自于輪胎中低成本活性炭，以達到更高的電化學性能和更長的循環(huán)壽命，這些是電化學活性聚合物應用的主要挑戰(zhàn)，”Gogotsi說。

摘編自“新材料在線”

（R-03）