废纸在回收箱之外可以有第二次生命。新加坡南洋理工大学的科学家们开发出了一种方法，可以将包装、袋子和纸板箱中的废弃纸张转化为锂离子电池的一部分。 该方法利用碳化将纸纤维转化为纯碳，然后形成用于手机、医疗设备和电动汽车的可充电电池的电极。该过程还产生可用作生物燃料的水蒸气和油。由于碳化是在没有氧气的情况下进行的，因此研究人员表示，它排放的二氧化碳可以忽略不计，是燃烧牛皮纸的更环保的替代品。
为什么研究人员将废物转化为纸张 电池阳极
新加坡南洋理工大学的科学家开发了一种将废纸转化为锂离子电池碳阳极的技术。废弃材料可能来自包装、纸袋和纸板箱。研究人员利用碳化将纸纤维转化为纯碳。然后可以将这种碳制成可充电电池的电极。据南洋理工大学称，由此产生的电池可用于手机、医疗设备和电动汽车。这使得废纸在电池生产中发挥了重要作用，而不仅仅是废物。研究人员还发现碳阳极具有优异的稳定性、柔韧性和电化学性能。
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碳化如何将纸纤维变成纯碳
关键步骤是碳化，这涉及将纸张暴露在无氧的高温下。在加热之前，研究人员将牛皮纸激光切割成类似的结构，其中一些类似于尖刺皮纳塔，以在碳化之前对材料进行成型。 然后将纸在无氧的烘箱中加热至1200°C。在这些条件下，纸张转化为纯碳，同时还产生水蒸气和油。 据该大学称，无氧过程产生的二氧化碳排放量可以忽略不计。这使其成为焚烧牛皮纸的更环保的替代品，焚烧牛皮纸会产生大量温室气体。
纸电池负极能用多久？
该团队制造的碳阳极显示出对可充电电池重要的多种特性。实验室测试表明阳极可充放电高达1200次。南洋理工大学表示，这至少是当前手机电池所用阳极尺寸的两倍。研究人员还在测试中报告称，该材料具有柔性且具有很强的电化学性能。这些结果表明，由废纸制成的碳可以用作电极材料，并且如果电池被重复使用，则可以保持稳定。
是什么将废纸变成具有成本效益的电池材料
除了可持续性之外，南洋理工大学团队表示，与目前生产电池阳极的工业方法相比，他们的方法还使用更少的能源密集型工艺和更少的重金属。由于阳极约占锂离子电池总成本的10%至15%，因此使用纸张等低成本废料有助于降低电池生产的总体成本。这种方法还使废弃的牛皮纸有了另一种用途，而不仅仅是作为废物。 通过将其纤维转化为碳，该过程创造了一种可以在可充电电池的生产中发挥实际作用的材料，而在使用其他材料时是不受欢迎的。
废纸如何减少电池生产对环境的影响
研究表明废纸可以作为可充电电池组件的材料。该过程不是将牛皮纸送去燃烧，而是将其纤维转化为可用于电极的碳。碳化还产生可用作生物燃料的水蒸气和油。南洋理工大学表示，该过程排放的二氧化碳可以忽略不计，因为它是在没有氧气的情况下进行的。电池测试进一步表明，所得阳极可承受多达 1,200 次充电和放电循环，吸收研磨能量比同类阳极高出五倍。