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轮胎变身锂电池

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汽车虽然带来了许多便利,但其带来的环境问题不得不让人担忧。除了尾气排放外,汽车轮胎的消耗和磨损也产生了很多垃圾——废旧轮胎。
  一般来讲,少部分废旧轮胎,经修补后再倒卖给司机以继续使用,但因为整个废旧轮胎回收行业的不完善和技术的匮乏,废旧轮胎回收利用率偏低。大部分情况下,这些不可自行降解废旧轮胎都面临着被随意丢弃的命运。
  最近,美国能源部橡树岭国家实验室(US Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory)的研究团队对外公开了一项最新研究成果——利用废旧轮胎制造高性能锂电池——刚好可以解决废旧轮胎带来的问题。
  团队负责人Parans Paranthanman告诉《二十一世纪商业评论》(下称《21CBR》),做这个项目的初衷是减少废旧轮胎对环境带来的污染,“过去大部分轮胎都被随意丢弃或者用作燃料,2009年为止,美国已经产生二亿九千万轮胎,显然,如果能找到一个比较好的回收利用方式,就能减少废旧轮胎对环境和公众健康和安全带来的危害”。
  轮胎变身锂电池听着或许有些高深莫测,但实际上该技术运用的方法和理念并不复杂。Parans 告诉《21CBR》:“废旧轮胎大都含有极高成分的炭黑,而这些炭黑大有用途。炭黑是锂电池阳极中的重要组成部分,所以我们决定利用废旧轮胎中的炭黑造锂电池。”
  结果在Parans意料之中,实验非常成功。整个过程分为预加工、分解转换、再提取三个过程,即先对轮胎预加工,之后运用高温分解技术使其分解,然后从橡胶中提取热解后的炭黑材料,再将其制成锂电池的阳极。
  从废旧轮胎中提取出来并用作锂电池阳极的炭黑,成为了该项目最重要的研究成果。这种炭黑有点类似一般用于制成电池阳极的石墨,但因为炭黑是人工合成的,它的多孔微结构比石墨有更大的表面积,也就意味着这种材料做成的电池比一般石墨具备更高的容量。
  除了储电量相应更高,用炭黑做的锂电池充电速度更快,使用时稳定性更高,电能更不易流失。Parans及其团队在实验过程中发现,即使在循环使用一百次的情况下,用炭黑制作的电池使用性能也基本没有损失,依然能达到近100%。从整个研究结果来看,用废旧轮胎制成的锂电池在性能上高于普通锂电池45%-71%。而从成本上看,由于原材料是废旧轮胎,比制造一般的锂电池更便宜且易得,整个加工分解过程又不需要额外的材料,大大减少了锂电池制造成本。
  减少成本的同时又提升电池性能,这样的方式自然不会缺少市场。从市场需求来看,汽车、蓄电池、医疗、军事等领域都在广泛使用锂电池,尤其是汽车行业。
  自从特斯拉引爆电动汽车热点后,高性能锂电池就一直供不应求。据Navigant Research统计,2014年全球电动汽车锂电池市场将达到57亿美元,到2023年,将突破241亿美元。而阳极材料是锂电池的核心,其成本占到整个锂电池成本的40%以上。阳极材料是区别锂电池优劣的依据,阳极越好,意味着锂电池性能越好。利用废旧轮胎生产成本低廉、产量和性能又高的锂电池,显然是一个经济又有效的方法。

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分类:18期 | 标签: | 3 views