リチウムイオン電池とプラスチックを,Ni-Co触媒制御によるマイクロ波吸収材料に共同アップサイクリングする

科学分野:

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背景:

• プラスチックの廃棄物とリチウムイオン電池 (LIB) を炭素ナノチューブ (CNT) のような価値ある材料に共同リサイクルすることは,有望なアプローチです.
• 課題には,炭素堆積による金属触媒の毒化,合成中の制御不能な粒子の成長が含まれます.

研究 の 目的:

• 消費されたNCM LIBsとバイナリプラスチック (PETなど) をNiCoMnOx/CNTs複合材料に変換するための共同アップサイクリング戦略を開発する.
• 廃棄物流からマイクロ波を吸収する効果的な材料を作成する.

主な方法:

• 消費されたNCM LIBsとプラスチック (PET) の熱分解により,NiCoMnOx/CNTs複合材料が生成されます.
• NCMからのLi2CO3を使用して,NiCo粒子の増殖を抑制し,PETをエッチング剤と炭素源として使用します.
• 材料の性能を最適化するために800°Cでの熱処理.

主要な成果:

• 制御されたNiCo粒子サイズ (<100 nm) のNiCoMnOx/CNTs複合物の成功合成.
• 33%の炭素変換率を達成し,触媒中毒を防止しました.
• 結果的材料は,2.41mmで7.01GHzの有効吸収帯域幅 (EAB) を有する有効なマイクロ波吸収を示した.
• ライフサイクル分析 (LCA) は,環境への有意な利益を示した.

結論:

• ポリエチレンテレフタレート (PET) は, (NixCoγ) MnO/CNTsのマイクロ波吸収材料を生産するための重要な有効因子として機能します.
• この戦略は,消費されたLIBとプラスチック廃棄物を高価値の機能材料にアップサイクリングするための持続可能な解決策を提供します.