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【复材资讯】Angew:从废弃PET塑料到高价值锂电池负极质料(塑料资讯)做锂电池负极质料对身体有害吗,

编辑:生活网      来源:生活网     

2024-08-26 09:57:25 

 

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)广泛应用在日常生活中的一次性包装质料,2021年的年产量规模约为80.9万吨,但只有少部门(约30%)废弃PET被回收利用。许多研究致力于通过单体回收来实现PET闭合循环,或将其升级再造为具有更高价值的产物

PET塑料与对苯二甲酸钙(CaTP)含有共同的骨架身分对苯二甲酸(TPA),因此在PET酶法解聚的最佳反应温度(70 °C)下,通过添加二价金属离子(如钙)提高PET解聚酶的热稳定性,钙离子进一步结合对苯二甲酸离子形成不溶产物对苯二甲酸钙(CaTP)。围绕这一想法,南京工业大学姜岷团队与德国格赖夫斯瓦尔德大学Uwe T. Bornscheuer团队通过创新合作与学科交叉取得重要进展,两个团队青年教师董维亮教授和韦韧博士为共同通讯作者,薛瑞博士为第一作者,本研究在锂电池工作方面得到了格瓦大学Uwe Schröde教授和南京工业大学能源学院张翼副教授的支持和指导。

作者为了提高PET解聚过程中的CaTP产率,优化了包罗温度、初始底物浓度和初始钙离子浓度的水解参数。并对CaTP的形貌、化学身分和热稳定性进行了表征。作者发现在高浓度钙离子添加的条件下,PET解聚产生的产物全部为CaTP,几乎没有可溶性对苯二甲酸盐产物。最优结果显示,通过添加1 M的Ca2+在80℃下反应12 h后乐成地将~84%的废PET (200 g L-1) 转化为对苯二甲酸钙水合物(CaTP•3H2O)。

作者通过经济学分析(TEA)比力了离子交换法和一锅法生产CaTP的经济效益,结果显示一锅法生产CaTP在最小售价和年花费总额方面均具有优势。CaTP通过简单的方法纯化后用作锂电池的负极原料,其初始可逆比容量为164.2 mAh g-1,充放电100圈循环后的容量为136.3 mAh g-1(83%)。

综上所述,作者通过外源添加Ca2+调控PET的解聚过程,实现可解除产物反馈抑制,减少解聚过程中维持pH的碱使用,简化产物分离步调的一锅法生产CaTP方案,将CaTP作为负极质料应用到锂电池的制备,其充放电循环100圈性能可与商业化锂电池(LiFePO4/C)的负极质料相媲美。

原文:Enzymatic Upcycling of PET Waste to Calcium Terephthalate for Battery AnodesRui xue, Canhao Qiu, Xiaoli Zhou, Yun Cheng, Zhen Zhang, Yi Zhang, Uwe Schröder, Uwe T Bornscheuer, Weiliang Dong, Ren Wei, Min JiangAngew. Chem. Int. Ed., 2023,

DOI: 10.1002/anie.202313633

来源:X-molNews

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原标题:《【复材资讯】Angew:从废弃PET塑料到高价值锂电池负极质料

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