오래된 종이 봉지와 판지 상자는 안전하면서도 강력한 리튬으로 새로운 삶을 찾을 수 있습니다.

난양기술대학교(Nanyang Technological University) 연구원들은 폐지를 스마트폰과 전기자동차용 고용량 리튬이온 배터리에 사용할 수 있는 재료로 바꾸는 방법을 고안했습니다. 이는 일회용 포장에 이상적이고 환경친화적인 사용이라고 말합니다. 종이봉투나 판지 상자처럼요.

프로젝트 리더인 Lai는 "종이는 선물 포장, 예술 및 공예에서부터 견고한 포장, 보호 포장, 건축 빈 공간 채우기 등 다양한 산업 용도에 이르기까지 우리 일상 생활의 다양한 측면에서 사용됩니다."라고 말합니다. NTU 기계항공우주공학부 조교수인 창취안(Changquan). "그러나 구성으로 인해 높은 수준의 탄소 배출을 발생시키는 소각 외에 폐기 시 관리 작업이 거의 수행되지 않습니다. 크라프트지에 또 다른 수명을 부여하는 우리의 방법은 이를 다음과 같은 장치에 대한 수요 증가에 활용합니다. 전기 자동차와 스마트폰은 탄소 배출을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 광산 및 중공업 방식에 대한 의존도를 완화할 것입니다."

팀의 작업에서는 얇은 크래프트 종이 시트를 레이저로 절단하고 시트 라미네이션을 통해 다양한 모양의 격자로 재조립한 후 종이를 고온 무산소 환경에 노출시켜 재료를 태우지 않고 열분해하는 것을 봅니다. 그 결과 팀은 그래핀 에어로젤과 유사하지만 응력에서 몇 배 더 높은 압축 탄력성을 포함하여 "전례 없는 강도와 에너지 흡수의 조합"을 갖는 종이 기반 건축 탄소 폼(PDACF)이라고 부릅니다.

그러나 가장 관심을 끄는 것은 리튬이온 배터리의 양극으로 사용되는 소재로, 향상된 안전성과 높은 에너지 용량을 입증해 차세대 스마트폰, 노트북, 전기차 전원의 핵심 소재가 될 수 있다. 공동 저자인 Lim Guo Yao는 “우리의 양극은 내구성, 충격 흡수, 전기 전도성 등 현재 재료에서는 볼 수 없는 장점의 조합을 보여주었습니다.”라고 주장합니다. "이러한 구조적 및 기능적 특성은 우리의 크래프트 종이 기반 양극이 현재 탄소 재료에 대한 지속 가능하고 확장 가능한 대안이며 초기 구조 배터리 분야와 같은 까다로운 고급 다기능 응용 분야에서 경제적 가치를 찾을 수 있음을 보여줍니다."

"우리의 방법은 일반적이고 어디에나 있는 재료인 종이를 내구성이 뛰어나고 수요가 높은 다른 재료로 변환합니다"라고 Lai는 덧붙입니다. "우리는 양극이 제조 및 부적절한 폐기물 관리로 인해 환경에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타난 지속 가능하고 친환경적인 배터리 소재에 대한 전 세계적으로 빠르게 증가하는 요구에 부응할 수 있기를 바랍니다."

팀의 작업은 적층 제조 저널에 공개 액세스 조건으로 게시되었습니다.