高附加值碳纳米材料的调节是通过使用废旧离子电池的石墨阳极使用直流电弧等离子体进行的
Zhipeng Xie1, Da Zhang1, Bin Yang1
1The Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China; The National Engineering Laboratory for Vacuum Metallurgy, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China; Key Laboratory for Nonferrous Vacuum Metallurgy of Yunnan Province, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China.
Waste management (New York, N.Y.)
|November 30, 2023
概括
从离子电池 (LIB) 中回收使用的石墨阳极,可以产生有价值的碳纳米材料,如石墨烯板和碳纳米角. 这种环保的直流电弧等离子法为高价值石墨的利用提供了经济的途径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 广泛使用石墨阳极.
- 回收使用的石墨阳极对于环境保护和资源节约至关重要.
- 开发用于消耗石墨阳极价值化的高效方法是必要的.
研究的目的:
- 从已使用的LIB石墨阳极中制备高附加值碳纳米材料.
- 研究这些纳米材料的生长和结构转换机制.
- 建立一个简单,环保,经济的回收策略.
主要方法:
- 来自LIBs的消耗石墨阳极使用直流弧等离子体进行处理.
- 火速度被控制以影响碳纳米材料的形成.
- 沉积温度有所变化,以研究结构转变机制.
主要成果:
- 已经成功合成了石墨烯板 (GS),碳纳米角 (CNHs),添加CNHs (F-CNHs) 和无形碳纳米球 (ACNs).
- 高火率 (>1.8 × 106 K/s) 产生了小,均分布的ACN和CNH,很少有石墨烯层.
- 高温沉积诱导结构变化,包括聚合和转化为碳纳米 (CBC).
结论:
- 直流电弧等离子提供了一种可行的方法,用于将消耗的石墨阳极转化为各种碳纳米材料.
- 对火率和沉积温度的控制允许定制纳米材料结构.
- 这种方法为从LIBs回收的再生石墨的高价值利用提供了一个可持续和具有成本效益的途径.
