寻找新的创新和可持续的方法来生产电池和电动汽车的碳组件，将有助于缓解当前供应链的压力，减轻对传统碳源的依赖，包括碳质填料和产碳粘合剂，这些碳源在采矿和加工过程中受到苛刻的化学品和机械的影响。
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寻找这样做的技术和方法并不总是便宜的，但从环境的角度来看，不这样做的成本可能会更大。现在，来自新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的一组研究人员开发了一种将废纸转化为纯碳的碳化方法，可用于锂离子电池。
发表在杂志上加法制造，该团队报告了他们如何能够将废纸纤维转化为可充电电池中的电极，这种电池适用于更广泛的应用领域，比如电动汽车、手机，甚至医疗设备。
耐用，绿色阳极
为了生产电极，研究小组收集了一次性牛皮纸纸袋，然后将它们压在一起，然后用激光切割成各种晶格几何形状，其中一些类似于海星或尖刺piñata。然后在真空中对几何结构进行1200°C左右的加热，产生可以用作阳极的纯碳结构。
废纸基阳极的突出性能之一是耐用性，当与电化学容量和灵活性相结合时，使它们非常适合在各种应用中日常使用。该团队还声称，他们的绿色阳极比现有的阳极材料更耐用，有可能延长锂离子电池的生命周期。
我们的阳极表现出了耐久性、减震性、导电性等多种强度，这些都是目前材料所没有的。这些结构和功能特性表明，我们的牛皮纸阳极是当前碳材料的可持续和可扩展的替代品，并将在高要求、高端、多功能应用中找到经济价值，例如新兴的结构电池领域。
林国耀先生，南洋理工大学机械与航天工程学院研究工程师
纸张垃圾通常来自纸板、报纸、一次性纸袋和其他包装，与棉花和塑料包装相比，所有这些包装都有显著的环境足迹。此外，当焚烧时，废纸会极大地加剧全球变暖，当大规模生产纸张时，生态毒性的风险也会增加。
南洋理工大学团队制造的创新替代品有可能回收废纸，并减少一次性纸制品对环境的影响。除了纯碳，南洋理工大学的研究小组还报告说，水蒸气和油可以通过碳化过程转化为生物燃料。
描绘未来
此外，由于炭化过程不需要氧气来燃烧废纸纤维，与目前产生大量温室气体的焚烧方法相比，它更环保。
我们的方法将一种常见的、无处不在的材料——纸——转化为另一种极其耐用、需求量很大的材料。我们希望我们的阳极将服务于世界对可持续和更环保的电池材料的快速增长的需求，其制造和不当的废物管理已经对我们的环境产生了负面影响。
赖荣恩，南洋理工大学助理教授
虽然该团队展示了环境兼容的方法来生产经济上可行的碳材料，但在未来，他们将专注于精炼过程，以进一步提高材料的储能能力，同时寻求减少驱动将废纸转化为纯碳的碳化过程所需能量的方法。
参考资料及进一步阅读
赖,中国区et al。(2022)“从添加剂制造的牛皮纸中可伸缩和可持续地衍生出的功能碳泡沫的卓越能量吸收特性和抗压弹性，”加法制造， 58, p. 102992。可以在:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860422003852?via%3Dihub
将废纸转化为智能手机和电动汽车的电池部件(2022）企业南大．可以在:https://www.ntu.edu.sg/news/detail/converting-waste-paper-into-battery-parts-for-smartphones-and-electric-vehicles
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