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2020-08-20白色污染有解?塑膠廢棄物也可以變成超級電容

作者  | 發布日期 2020 年 08 月 19 日 18:00 

如何在塑膠再生之路創造最大效益?美國加州大學河濱分校(UCR)想透過塑膠,製作出備受看好的儲能技術:超級電容,或許能增加塑膠回收的吸引力。

超級電容充放電時間極短,功率密度跟循環次使用次數表現皆不錯,應用範圍遍及科研、能源供應與車輛,而 UCR 想再增加超級電容的吸引力,決定將塑膠等廢棄物轉換成奈米材料,用塑膠製成環保超級電容。

過去 UCR 團隊一直都在挖掘海灘砂、玻璃瓶、兒童玩具的再利用用途,抑或是利用雙孢蘑菇等植物開發生質能源,UCR 電機工程教授 Mihri Ozkan 表示,預計 2040 年路上跑的車輛會有 30% 是電動車,將來電池材料會是一大挑戰,若電池或是儲能系統的原料能來自垃圾掩埋場的廢棄物或是塑膠,不僅能降低成本,也可以讓製造過程更加永續。

對此,團隊瞄準現在各國頗為頭痛的「白色污染」問題,他們首先將常用於寶特瓶、光碟或是偏光片的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)塑膠溶解,再以靜電紡絲(Electrospinning,電紡)方法,用電荷從液體中抽出微米或奈米大小、極細的纖維,最後在火爐中將塑膠碳化。

將碳化的塑膠材料與黏合劑、導電劑混合後,團隊就把它做成鈕扣電池的形狀,製成超級電容,實驗結果也符合期待。論文第一作者 Arash Mirjalili 表示,「針對將塑膠廢棄物回收再利用成儲能裝置,團隊已經邁出第一步,我們相信這項研究具有環保與經濟優勢,為將來的研究與開發提供更多機會。」

 

目前團隊也有同步研究塑膠廢棄物應用在鋰離子電池的可行性,雖說超級電容的充放電速度比鋰電池快,但它儲電容量低,我們沒辦法以超級電容滿足手機、電動車用電需求,兩種技術的應用範圍不太一樣。團隊也認為新技術可以提高鋰離子電池的性能,Ozkan 表示,未來也會用塑膠廢棄物研發全新的電池電極。

 

出處來源:https://technews.tw/2020/08/19/plastic-bottles-into-supercapacitor/