一種新的可持續方法將廢棄的手機電池和工業木質素轉化為鈉離子電池的強大材料，這是一個循環經濟創新的驚人範例。中國的研究團隊不再讓這些材料沉睡於垃圾填埋場或被焚燒，而是為這些廢物賦予高科技的第二生命。當作為鈉離子電池陽極進行測試時，這種由鎳鈷硫化物和木質素衍生碳組成的複合材料展現了良好的電化學性能。利用豐富的廢料可能為電動車和電網提供更低的製造成本和改進的能量儲存選擇。
沈陽農業大學的研究人員解釋道：「鈉離子電池具有吸引力，因為鈉是豐富、低成本且環保的。然而，高效電極材料的開發仍然是一大挑戰。我們的研究顯示，廢棄資源可以提供解決方案。」在新聞稿中，他們還補充道，將廢棄手機電池和工業木質素協同轉化為具有增強鈉儲存性能的複合材料。
為了進行這一廢物轉化過程，研究團隊使用了水熱合成技術。這一過程能夠從舊電池中提取關鍵金屬，如鎳和鈷。之後，這些化合物與來自木質素的碳融合。木質素是紙張和生物燃料生產過程中的重要副產品。最終得到的複合材料不僅僅是一種回收混合物；它還是一種高功能的電極材料。木質素作為穩定的碳塗層，提升了電導率並穩定了電極，而回收的金屬硫化物則提供了鈉離子儲存所需的反應位點。
在測試過程中，該材料的初始放電容量超過了每克 1,000 毫安時。即使在高功率需求下，它也保持了強勁和可靠的性能。研究人員表示：「即使在高電流密度下，該材料仍保持了顯著的容量，證明其能夠支持快速充放電過程。」
隨著對可持續能源需求的上升，將需要成功平衡經濟實惠與高性能的材料。鈉離子電池通常被認為是一種可持續的能源儲存解決方案，因為與鋰相比，鈉的成本較低且資源更為豐富。這些電池可以用於電網儲存、電動車和便攜式電子設備等應用。然而，這些電池在高效電極材料方面通常面臨挑戰。這種新方法同時解決了兩個環境難題：電子廢物和工業副產品的升值，為每年被替換的數百萬個廢棄電池建立了一條可持續的回收途徑，同時將工業木質素重新利用為清潔能源技術的關鍵組件。
作者指出：「我們希望超越傳統回收，展示廢物的真正高價值重用。通過將廢棄電池和工業木質素轉化為先進的能源材料，我們可以降低成本、節約資源並支持更清潔的技術。」雖然實驗室的性能是一個重要的里程碑，但這項技術是否能擴大到更廣泛的應用仍有待觀察。如果成功，這種方法可能會降低製造成本，並加速鈉離子電池的商業採用。這些發現已報告於期刊《BiocharX》。
