塑料新闻 复材新闻 做锂电池负极质料对身材有害吗 Angew 从废除PET塑料到低价值锂电池负极质料

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)宽泛运行在日常生存中的一次性性包装,2021年的年产量规模约为80.9万吨,但只要少(约30%)废除PET被回收应用。许多钻研努力于经过单体回收来成功PET闭合循环,或将其更新再造为具备更低价值的。

PET塑料与对苯二甲酸钙(CaTP)含有独特的骨架对苯二甲酸(TPA),因此在PET酶法解聚的最佳反响温度(70 °C)下,经过增加二价金属离子(如钙)提高PET解聚酶的热稳固性,钙离子进一步联合对苯二甲酸离子构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团队经过翻新协作与学科交叉取得关键停顿,两个团队青年老师董维亮传授和韦韧博士为独特通信作者,薛瑞博士为第一作者,本钻研在锂电池上班方面获取了格瓦大学Uwe Schröde传授和南京工业大学动力学院张翼副传授的允许和指点。

作者为了提高PET解聚环节中的CaTP产率,提升了温度、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、化学和热稳固性启动了表征。作者发如今高浓度钙离子增加的条件下,PET解聚发生的产物所有为CaTP,简直没有可溶性对苯二甲酸盐产物。最优结果显示,经过增加1 M的Ca2+在80℃下反响12 h后地将~84%的废PET (200 g L-1) 转化为对苯二甲酸钙水合物(CaTP•3H2O)。

作者经过经济学剖析(TEA)了离子替换法和一锅法消费CaTP的经济效益,结果显示一锅法消费CaTP在最小售价和年破费总额方面均具备长处。CaTP经过便捷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,作者经过外源增加Ca2+调控PET的解聚环节,成功可解除产物反应克服,缩小解聚环节中维持pH的碱经常使用,简化产物分别的一锅法消费CaTP打算,将CaTP作为负极运行到锂电池的制备,其充放电循环100圈功能可与商业化锂电池(LiFePO4/C)的负极相媲美。

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

原题目:《【复材新闻】Angew:从废除PET塑料到低价值锂电池负极》

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