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成果简介

由泡沫塑料制成的吸塑包装材料(BM)是消费品、药品和医疗器械的主要成分之一，由于废物管理过程经常导致填埋和焚烧，因此导致严重的环境问题。近年来，这些泡沫塑料的有效回收已成为解决环境问题的热门话题。在规定的实验条件下，由较高比例的碳组成的泡罩包装材料的泡沫塑料可以为储能装置提供高效的负极材料。本文，印度科研所K.ThileepKumar、A.M.Shanmugharaj等研究人员在《Nanoscale》期刊发表名为“Transmogrifyingwasteblisterpacksintodefect-engineeredgraphene-liketurbostraticcarbon:novellithium-ion(Li-ion)batteryanodewithnoteworthyelectrochemicalcharacteristics”的论文，研究本工作概述了缺陷工程石墨烯类涡轮层状碳通孔的制备步骤，形成超低表面积的碳材料（约11.4m2g-1）。此外，发现在较高活化温度（约°C）下制备的碳质材料中存在类似石墨烯的褶皱形态，其结晶特性与商业石墨负极相当。因此，预计该材料可以以与传统石墨材料相同的方式用于制造电池。制备的碳材料在作为锂离子电池(Li-ion)阳极进行探索时，提供了出色的电化学性能，在次循环后以0.1C的电流速率进行测量锂离子存储容量为mAhg1，这要归功于其类似石墨烯的特性，有助于更快的Li+扩散。即使在高C倍率(1C)下，废塑料衍生的碳也表现出出色的倍率性能(约mAhg-1)，具有显著的容量保持率(~89%)和增强的循环稳定性（超过0次循环）。因此，本研究为使用医疗废物生产增值碳材料开辟了一条新途径。

图文导读

图1、通过直接热解药板制备的碳的示意图

图2、a)碳前体（药板）和碳在°C下的TGA曲线比较，(b)碳前体和碳在°C下的曲线比较。

图3、药品包装物衍生的石墨烯状碳质材料(BCA)的SEM图像

图4、(a)BCA-电极的比放电容量和库仑效率的变化（在0.1C的电流倍率下测量）和(b)倍率性能测试后在1.0C电流密度下的循环性能。

图5、(a)BCA电极的倍率性能从0.1逐渐增加到10C，然后又回到0.1C。（b）药板衍生阳极碳材料（BCA）在kHz-0.01Hz频率范围内循环测量之前的电化学阻抗谱（EIS）结果。(c)用于拟合EIS数据的等效电路模型。

小结

本研究将药板材料的废泡沫塑料回收为用于锂离子电池的活性碳基阳极材料的最新尝试——这是利用废料生产可再生能源的独特想法。这种新颖的绿色、简便的合成路线可以促进环境的可持续性，因为它有助于减少废泡沫塑料，也有利于电池行业解决未来的能源危机。

文献：

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