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        廢瀝青也能變成“寶”:新方法可將瀝青轉化為高性能的通用負極材料

        • 發表時間:2021/10/11
        中國長沙科技大學的研究人員已經使用廢瀝青生產了一種高性能的通用鋰/鈉/鉀離子負極材料。一篇關于他們工作的論文發表在《電源雜志》上。

        瀝青是一種深褐色至黑色的膠結材料,其中主要成分是天然存在或在石油加工中獲得的瀝青。瀝青是大多數原油中不同比例的成分,廣泛用作鋪路集料(如砂、礫石、礦渣或碎石)的粘合劑。瀝青其實是由不同分子量的碳氫化合物以及非金屬衍生物混合而成,是一種高粘度有機液體的一種。正常情況下,都是以液體或者半固體的石油狀態存在,表面呈現黑色,能夠溶于二硫化碳和四氯化碳。

        瀝青不止一種,它分為天然瀝青、石油瀝青和煤焦瀝青,它們的形成方式也各有不同,其中天然瀝青就是儲藏在地下的,可能在地殼表面堆積,也可能形成了礦層。而煤焦瀝青和石油瀝青都是人工煉制的,煤焦瀝青顧名思義就是煉焦的副產品,而石油瀝青則是原油蒸餾后的殘渣。

        瀝青還用于屋頂、涂料、地磚、隔音、防水和其他建筑結構元件以及許多工業產品,例如電池。廢瀝青隨處可見,甚至會帶來環境風險。

        為了生產低成本和廣泛使用的電池材料,長沙團隊將廢瀝青轉化為具有相互連接的三維多孔結構、高表面積和眾多豐富晶體缺陷的介孔碳。

        作為鋰離子電池的負極材料,介孔碳在 0.2 A g-1 下表現出 674.2 mAh g -1的可逆容量以及優異的倍率和循環性能(258.7 mAh g -1在 1.0 A g -1后1000 次循環)由于縮短了離子的擴散路徑和更容易滲透電解質。碳負極還在鈉離子和鉀離子電池中提供卓越的可逆容量和循環穩定性。廢瀝青衍生的介孔碳具有同時解決能源和環境問題的潛力,有望用于大規模應用。

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