美國研究人員提出了一種廢塑料處理的新方法。美國化學(xué)學(xué)會出版的一篇論文展示了印第安納州普渡大學(xué)的研究人員如何從廢塑料中提取純碳，并將其轉(zhuǎn)化為鋰離子電池的陽極材料，這種材料為玩具卡車提供動力。

該團(tuán)隊聲稱該方法可以輕松擴(kuò)展。如果是這樣的話，塑料廢棄物可能會為光伏產(chǎn)業(yè)中的升級產(chǎn)品找到一個新的方向，因為并置存儲正越來越普及。此外，電動汽車的發(fā)展可能為這種陽極材料創(chuàng)造一個相當(dāng)大的市場。

據(jù)介紹，研究團(tuán)隊將高密度和低密度PE(即Ziploc袋和其他家用塑料)浸入硫酸H2SO4中，濃度為1g：20ml。然后將該混合物置于溶劑熱Parr反應(yīng)器中并在110攝氏度下加熱12小時，低于PE轉(zhuǎn)化為有害氣體的溫度，而不轉(zhuǎn)化為有價值的碳產(chǎn)物(115-135攝氏度)。

反應(yīng)后，將內(nèi)置于反應(yīng)容器中的碳薄片用去離子水洗滌并使其干燥。然后將產(chǎn)物在坩堝中在氬氣流下在900攝氏度下碳化。將所得材料在瑪瑙研缽中處理，以形成粉末。該方法對于低密度PE產(chǎn)生65±5%的質(zhì)量產(chǎn)率，對于高密度材料產(chǎn)生54±3%的質(zhì)量產(chǎn)率。

然后將粉末壓制成碳芯片用于鋰離子電池陽極，當(dāng)在室溫下以C-速率5循環(huán)時，其產(chǎn)生230和350mAh/g比容量，分別用于低密度和高密度PE。當(dāng)在50攝氏度下循環(huán)時，陽極產(chǎn)生290和440mAh/g的容量。

研究人員稱，該方法生產(chǎn)的電池陽極與市售產(chǎn)品具有競爭力。

全世界每年生產(chǎn)數(shù)億噸塑料，其中大部分(超過85%)進(jìn)入垃圾填埋場或海洋。填埋塑料將有毒化學(xué)物質(zhì)釋放到環(huán)境中，其中大部分仍然在海洋中釋放。到2050年，預(yù)計塑料數(shù)量將超過世界海洋中的魚類。

特別是聚乙烯(PE)，含有著色劑，染料，標(biāo)簽和粘性添加劑，增加了回收的難度，并且焚燒的能量回收低且昂貴，因為需要進(jìn)行空氣排放控制并且副產(chǎn)物灰通常是危險廢物。