研究人员利用废轮胎提取电池材料

研究显示，从废旧轮胎中收集到的原材料制造出的碳素阳极，在经历过100次充放电循环后，依然拥有接近390毫安时/克的可逆电容量，该数据要优于目前市场上销售的最优质石墨材料。

研究人员认为如此出众的性能表现，得益于轮胎中碳元素拥有独一无二的微观结构。电池的阳极材料来源于硫化轮胎橡胶和标准轮胎橡胶中的碳物质，二者最初的库伦效率值分别达到71%和45%。研究人员从废旧汽车轮胎橡胶中提取高性能碳材料，开发出其在能量储存方面的潜在利用价值，为轮胎橡胶的循环使用增加了一条新道路。

ORNL（美国能源部下属橡树岭国家实验室）研究团队通过一项享有专利认证的预处理技术，获得热解炭黑材料，其特性与石墨相似，区别在于前者是人工制造的。

微粒化的轮胎橡胶首先要在高温发烟硫酸池中被溶化，得到硫化橡胶悬浮液，然后进行过滤、清洗操作，再压缩成固体实心块。在氮气环境下高温分解固体块，得到硫化橡胶粉末。碳化过程中对材料进行适当的工艺处理，就可以收获拥有较高表面面积的热解炭黑复合材料。为了防止金属粒子等潜在杂质混入炭黑粉末中，生产的橡胶粉末在加工流程中需要用酸性溶液进行清洗。　

虽然通过采用化学预处理的手段，由橡胶加工出的碳晶体产量会更大，但是，这种碳精材料直径3到5纳米的孔隙极少，非常重要的纳米孔隙(直径小于2纳米)也几乎没有，减少了相对表面积，像是对石墨材料进行简单的有序排列。而利用旧轮胎加工碳素阳极的技术旨在开发低成本，并可获得环境友好型的碳素复合阳极材料，同时还保证了碳素材料更大的表面积、更好的性能表现以及长时间的稳定可靠性。

ORNL的研究人员正全力测试一套生产工艺，目的在于回收更大比例的碳素材料，并验证该炭黑材料作为软包装锂离子电池组阳极的可行性。研究人员预计，这种新型炭黑阳极材料的锂电池，在价格方面比市面常见的石墨阳极电池要低一些。

目前，ORNL计划与美国企业合作，以取得这项创新技术的授权，然后为汽车、电力、医药、军事等行业以及其他领域生产锂离子电池组。