廢棄輪胎變汽車電池！要怎麼做？

2014/09/03 |

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From Flickr. CC: Yamanaka Tamaki

在這個什麼都講求環保回收再利用的時代，廢輪胎當然也是我們盡力想要壓榨剩餘價值的一大目標（廢輪胎如果就呆呆的放著，既占空間又可能養蚊子，還是多想點重新利用的方法好），現在比較常見的像是：拿廢輪胎種花、切成鞋底（很耐磨）或是做成地墊。而科學家總能想出令我們耳目一新的創意，最近，他們發展了一套流程來把輪胎做成電池電極！

美國橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）的這項研究由物質化學家Parans Paranthaman主導，主要針對鋰電池的開發，希望將輪胎回收再製成其中的電極，取代現有的石墨電極（graphite）。其結果發表於上月的RSC Advances期刊[1]。

在操作上，首先是將廢輪胎的橡膠磨成微米等級的碎片，接著浸泡到熱硫酸中，過濾、沖洗，便可得到一塊蛋糕狀物質，將該固體進一步於氮氣中加熱，便可得到多孔性的碳材質（孔洞直徑小於2奈米）。這項多孔性的碳材質可以被拿來用作鋰電池的陽極（發生氧化反應），而實際測試發現，其效果比起以往使用的石墨來得更好！（比較電容率）。

目前多孔性碳材質的電容率大約在100次重複充放電循環後仍可維持一定數值，不過未來若要真正進入市場，勢必得克服技術困難使其效能至少撐過上千次的充放電循環（目前電池的品質大致如此）；除此之外，多孔性碳材質也面臨其他市場上的對手，像是奈米結構的矽或是石墨烯（graphene）等等，在作為鋰電池陽極的功能上，都具備強大的競爭力。

雖說比起其他新興材料，用廢輪胎製成的電極並沒有太多優勢，但仍需記得，比起現有的石墨電極，它已展現了較高的效能，同時也提供廢棄物回收再利用的新途徑，從這樣的角度切入，或許並不失為目前一個電池革新的好方案呢！