Baterie se staly významným ohniskem problémů dnešní doby. A dalším takovým pěkně žhavým ohniskem je i plastový odpad. Tým americké Purdue University to vzal pěkně zostra a snaží se vyřešit tyhle dvě věci jednou ranou. Pomocí jednoduché technologie dělají z běžného druhu plastového dopadu základní komponentu nabíjitelných baterií.
Vilas Pol s kolegy využili populární polymer polyethylentereftalát, čili PET, který je známý především díky plastovým lahvím. Právě PET tvoří nemalou část odolného plastového odpadu. Výzkumné týmy proto vyvíjejí technologie pro recyklaci PET plastů, včetně jeho přeměny na zcela jiné materiály, jako jsou uhlíková vlákna, materiály podobné betonu nebo materiály pro chemickou filtraci.
Polův tým se rozhodl přeměnit PET na tereftalát sodíku (disodium terephthalate). Tento materiál je už delší dobu považován za slibný pro anody lithium-iontových a sodíko-iontových baterií. Tereftalát sodíku má výborné elektrochemické vlastnosti a zároveň je šetrnější vůči životnímu prostředí – ve srovnání se soudobými anodami, které jsou obvykle vyrobeny ze směsi grafitu a mědi.
První krokem postupu Polova týmu je úprava PET plastu na vločky. Pak následuje ozáření vloček ultrarychlým mikrovlnným záření, které během dvou minut přemění PET vločky s přísadou, na „květy“ tereftalátu sodíku. Badatelé na závěr ověřili kvalitu výsledného materiálu pomocí postupů rentgenové difrakce a spektroskopického zobrazování.
Jak upozorňuje Pol, použití ozařování mikrovlnami pro reakce organických látek si v poslední době získalo značnou pozornost. Výhodou je především rychlost takových reakcí. Polův tým vyrobí květy tereftalátu z PET vloček za 120 sekund, což je doba, která odpovídá spíše aplikaci mikrovln v kuchyni.
Badatelé rovněž ověřili, že anody z takto vytvořeného tereftalátu sodíku fungují jak v lithium-iontových, tak i v sodíko-iontových bateriích. Zvláště sodíko-iontové baterie jsou dnes považovány za velmi slibné pro použití v technologiích rozvodných sítí. Sůl je levná a dostupná, a stejně tak by mohly být levné veliké sodíko-iontové baterie, které by sloužily pro ukládání velkých množství elektřiny, především z obnovitelných zdrojů.
Video: Upcycling: Turning Trash to Treasure | Vilas Pol | TEDxPurdueUSalon
Literatura