废弃PET可循环储能：创新热基技术制造超级电容器

来自 实验室仪器网

能源与燃料部门的研究人员报告了创新的热基制造技术，该技术将PET转化为超级电容器电极和隔膜，用于重新利用储能设备。由废弃水瓶制成的全塑料超级电容器的性能超过了使用传统玻璃纤维隔膜的同类型号的性能。

大量由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的一次性水瓶被丢弃在垃圾填埋场。然而，人们对升级再造它们越来越感兴趣。

PET每年用于生产超过5000亿个一次性饮料瓶，这会产生大量塑料垃圾并构成重大环境挑战。PET衍生的超级电容器在交通和汽车系统、电子和消费设备以及工业和专业领域的各种应用中具有巨大的潜力。

将PET等废塑料转化为碳基材料，特别是那些具有导电性的材料，为生产超级电容器等更经济、更可持续的储能解决方案提供了一种有吸引力的方法。这些设备利用高导电碳电极来快速、重复地有效地存储和释放大量能量。因此，胡和团队的目标是将废弃的水瓶重新用于一种特定类型的超级电容器的组件，称为双电层电容器（EDLC）。

该器件由两个多孔碳基电极定义，这些电极由浸没在液体电解质中的薄薄穿孔膜隔开。胡的团队创造了两种方法，将用过的PET水瓶转化为升级再造设备的零件。

研究人员将塑料瓶切成类似蒸粗麦粉的小颗粒以制造电极。该团队加入了氢氧化钙，并将混合物置于真空环境中近1300ºF（700ºC）的温度下。该过程将塑料转化为多孔导电碳粉。随后，研究人员将碳粉与炭黑和聚合物粘合剂混合，然后将其干燥成薄层。

对于分离器，研究人员将大约邮票大小的小块塑料压平，并使用加热的针在上面打孔。这些孔的布置旨在增强流过电解质的电流。

研究人员将两个多孔碳电极浸入氢氧化钾电解质溶液中，并使用穿孔PET薄膜将它们分开定位，以构建基于PET的超级电容器。升级再造的超级电容器保持了79%的电容（存储容量），而使用玻璃纤维隔膜的类似器件则保留了78%。

胡和团队认为，这项研究为将PET废弃物转化为超级电容器的组件提供了一种可行的方法，为循环储能技术开辟了新的机会。该团队表示，升级再造的EDLC比用玻璃纤维制成的设备更具成本效益，并且完全可回收。

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