废旧轮胎摇身一变竟变成“锂电池?

废旧轮胎变身锂电池

汽车虽然带来了许多便利，但其带来的环境问题不得不让人担忧。除了尾气排放外，汽车轮胎的消耗和磨损也产生了很多垃圾——废旧轮胎。

一般来讲，少部分废旧轮胎，经修补后再倒卖给司机以继续使用，但因为整个废旧轮胎回收行业的不完善和技术的匮乏，废旧轮胎回收利用率偏低。除了废旧轮胎磨粉等回收利用外，部分情况下，这些不可自行降解废旧轮胎都面临着被随意丢弃的命运。

美国能源部橡树岭国家实验室(US Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory)的研究团队对外公开了一项最新研究成果——利用废旧轮胎制造高性能锂电池——刚好可以解决废旧轮胎带来的问题。

团队负责人Parans Paranthanman告诉《二十一世纪商业评论》(下称《21CBR》)，做这个项目的初衷是减少废旧轮胎对环境带来的污染，“过去大部分轮胎都被随意丢弃或者用作燃料，2009年为止，美国已经产生二亿九千万轮胎，显然，如果能找到一个比较好的回收利用方式，就能减少废旧轮胎对环境和公众健康和安全带来的危害”。

轮胎变身锂电池听着或许有些高深莫测，但实际上该技术运用的方法和理念并不复杂。Parans 告诉《21CBR》：“废旧轮胎大都含有极高成分的炭黑，而这些炭黑大有用途。炭黑是锂电池阳极中的重要组成部分，所以我们决定利用废旧轮胎中的炭黑造锂电池。”

结果在Parans意料之中，实验非常成功。整个过程分为预加工、分解转换、再提取三个过程，即先对轮胎预加工，之后运用高温分解技术使其分解，然后从橡胶中提取热解后的炭黑材料，再将其制成锂电池的阳极。

从废旧轮胎中提取出来并用作锂电池阳极的炭黑，成为了该项目最重要的研究成果。这种炭黑有点类似一般用于制成电池阳极的石墨，但因为炭黑是人工合成的，它的多孔微结构比石墨有更大的表面积，也就意味着这种材料做成的电池比一般石墨具备更高的容量。

除了储电量相应更高，用炭黑做的锂电池充电速度更快，使用时稳定性更高，电能更不易流失。Parans及其团队在实验过程中发现，即使在循环使用一百次的情况下，用炭黑制作的电池使用性能也基本没有损失，依然能达到近100%。从整个研究结果来看，用废旧轮胎制成的锂电池在性能上高于普通锂电池45%-71%。而从成本上看，由于原材料是废旧轮胎，比制造一般的锂电池更便宜且易得，整个加工分解过程又不需要额外的材料，大大减少了锂电池制造成本。

减少成本的同时又提升电池性能，这样的方式自然不会缺少市场。从市场需求来看，汽车、蓄电池、医疗、军事等领域都在广泛使用锂电池，尤其是汽车行业。

自从特斯拉引爆电动汽车热点后，高性能锂电池就一直供不应求。据Navigant Research统计，2014年全球电动汽车锂电池市场将达到57亿美元，到2023年，将突破241亿美元。而阳极材料是锂电池的核心，其成本占到整个锂电池成本的40%以上。阳极材料是区别锂电池优劣的依据，阳极越好，意味着锂电池性能越好。利用废旧轮胎生产成本低廉、产量和性能又高的锂电池，显然是一个经济又有效的方法。