研究人员将废旧塑料瓶转化为聚合物电解质 可用于锂离子电池ayx爱游戏
栏目:公司新闻 发布时间:2023-02-17

  ayx爱游戏盖世汽车 据外媒报道,新加坡科技研究局(A*STAR)的研究人员将废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料升级为聚合物电解质,以用作更安全的锂离子电池中的关键组件。据称这是首次利用从PET塑料瓶中回收的聚合物来组装可以工作的锂离子电池(LIB)。

  传统上通过机械和化学过程回收塑料垃圾的方法都有缺点。对于机械回收,由于聚合物链的断裂,其物理性能会随着每一轮回收而下降,最终只有一小部分回收的PET能使用。化学回收耗能较高,需要纯净的单体,比起使用原始聚合物,可能成本更高。

  A*STAR 材料研究与工程设计学院(IMRE)的软材料部门副主管Jason Lim表示:“由于电气化程度的提高,对可持续锂离子电池材料的需求有所上升。然而,将废旧PET塑料用作聚合物电解质的来源,至今尚未实现。这是研究人员首次尝试将废弃的PET塑料用于这种应用。”

  在不同类型的塑料中,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是目前产量最丰富的塑料之一,2019年达到3100万吨。PET塑料具有适合升级为聚合物电解质(PE)的特征,其由刚性对苯二酸盐组分组成,有助于实现优异的机械性能,ayx爱游戏并可用于增强PE的机械鲁棒性,从而促进设备集成和制造。此外,这些聚合物具有容易断裂的化学键,可以轻松地用于构建新的化学构建块,然后重新构成新的聚合物,并投入新的应用。

  该团队利用废弃的PET瓶来设计基于聚氨酯的PE。与目前锂离子电池中使用的传统液体电解液相比,PE是富有前景的替代成分,具有避免电解液泄漏、热失控、体积膨胀、枝晶生长和火灾等风险的潜力。

  研究人员评估了PET衍生聚合物作为固体聚合物电解质的可行性。然后,进一步评估其用作LIB凝胶聚合物电解质的离子导电性和循环性能。

  研究结果表明,从废弃PET中提取的聚氨酯,具有作为LIB聚合物电解质的潜力。作为凝胶-聚合物电解质(GPE),可以实现10-4 S/cm的室温电导率,与现有使用液体电解质的商用系统相媲美。该团队利用这些聚合物成功组装了一种可以工作的锂离子电池,该电池可以重复充放电达150次循环。

  这为更可持续的未来铺平了道路,在这种情况下,PET塑料垃圾可以转化为电池用的PE材料,既可以解决日益严重的塑料垃圾问题,又推动循环经济发展。该团队将致力于推广这种废弃塑料回收利用技术,以制造环保电池部件。

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