數(shù)厘米長(zhǎng),繭狀,像花生一樣的緩沖材料,大家都知道的吧。就是在網(wǎng)絡(luò),電視,電話等上購(gòu)物時(shí), 經(jīng)常被放入紙箱里的東西。
它的英文叫做“packing peanuts”,美國(guó)普渡大學(xué)的研究小組發(fā)表了循環(huán)利用“packing peanuts”制作鋰電池電極的方法。
■不適合循環(huán)利用
“packing peanuts”在廢棄和循環(huán)利用方面，實(shí)際是非常困難的。
因?yàn)樽鳛榫彌_材料使用是很便利的，所以被全世界所使用，但因不容易破碎，只有10%的部分可以被再利用。研究小組的Vilas Pol教授說(shuō)，由于密度低，從事循環(huán)利用的工商業(yè)者為了運(yùn)送“packing peanuts”，不得不準(zhǔn)備大型的集裝箱。也因此花費(fèi)了較高的成本，賺取不到利潤(rùn)。所以“packing peanuts”很多情況下都作為產(chǎn)業(yè)廢棄物被廢棄掉了，因無(wú)法分解即使過(guò)了幾十年仍舊會(huì)存在。雖然由淀粉做成的“packing peanuts”，比起聚苯乙烯制的更有利于環(huán)境保護(hù)，但始終還是包含了化學(xué)物質(zhì)和洗劑，會(huì)污染大自然的土壤、水，恐怕還會(huì)危及海洋生物。
他們開(kāi)始這個(gè)研究的契機(jī)，就是在創(chuàng)建新的研究室時(shí)產(chǎn)生了大量的“packing peanuts”垃圾。因此，他們開(kāi)始思考這個(gè)東西能不能做點(diǎn)而什么，終于得到了應(yīng)用，以其為材料成功制成了鋰電池的新陽(yáng)極，比起以前用石墨做的陽(yáng)極可以更快地充電，還提高了電池的比容量。
■對(duì)于簡(jiǎn)單的工程能進(jìn)行加工
方法很簡(jiǎn)單。把花生狀的材料投入惰性氣體爐中，加熱至沸點(diǎn)以上，大約500?900度。這時(shí)放入催化劑的遷移金屬鹽。以此制成的素材就可以運(yùn)用于陽(yáng)極上。據(jù)研究小組的Etacheri說(shuō)，這個(gè)方法有利于保護(hù)環(huán)境，也適于大規(guī)模生產(chǎn)。
比起以前的陽(yáng)極，這個(gè)新的陽(yáng)極大約只有其十分之一的厚度，具有更良好的多孔性。也因此能更好的接觸電解液，充電和放電的時(shí)間也就可以更短了。
以前用石墨做的陽(yáng)極的比容量的理論值是372 mAh／g，而以“packing peanuts”為原料的炭制陽(yáng)極最大比容量可達(dá)420 mAh／g。關(guān)于長(zhǎng)期性電氣化學(xué)的特性，這個(gè)炭制電極非常穩(wěn)定。我們反復(fù)性地充電和放電300次，容量沒(méi)有明顯降低。含有這種碳的電極也可以在充電鈉電池上使用。Etacheri還說(shuō)明，今后將會(huì)繼續(xù)研究，通過(guò)增加表面積和蓄電池槽的尺寸，改善電氣化學(xué)特性，提高性能。
的確，這個(gè)花生型的緩沖材料在每個(gè)人家中都沒(méi)有絲毫地進(jìn)行再利用，而是直接扔掉的。即使扔掉也因?yàn)轶w積非常大，手上拿不下而很困擾。如果其作為工業(yè)產(chǎn)品的原料能很大的用途的話肯定會(huì)大受歡迎的。
但是另一方面，關(guān)于循環(huán)利用技術(shù)的活用方面，確立回收系統(tǒng)是一大難題。同時(shí)也期待這個(gè)材料在電解液方面的用途。