又一綠能里程碑  塑料寶特瓶製成鋰離子電池

編譯／高晟鈞

塑料垃圾是當今世界上，除去二氧化碳排放量過高，另一項最嚴重的環境汙染問題之一。塑膠製品在生活中隨處可見，從紙杯到大型3C產品，如電腦屏幕、遊戲機等等；而隨著塑料需求的不斷提升，垃圾問題只會日趨嚴重。根據統計，2019年全球製造了高達5億噸的塑膠垃圾，其中只有不到10%的回收率。

目前的塑料廢物大多通過機械或是化學方法回收，前者能回收的垃圾有限，並且隨著回收次數上升，產品的耐久度只會越來越低；後者則需要消耗大量能源，能源與金錢成本過高。

日前，來自於A*STAR的科學家團隊成功對苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 塑料進行升級，將回收來的塑料廢物合成為燃料電池中的電解質。

PET是當新生產量最高的塑料之一，每年產量高達3000萬噸以上。PET所具有的多項物理性質將有助於其回收成優秀的電解質──高分子電解質膜（Polymer Electrolyte Membrane,簡稱PE膜）一種燃料電池的主要傳導媒介。

該團隊透過使用PET寶特瓶廢料設計一款基於聚胺脂的PE膜。與現今的傳統液態電解質相比，由於其不使用任何化學液體作為媒介，因此不具電解質洩漏的缺點，安全性更高；同時，這種燃料電池在低溫與常壓下運作，加上對人體與環境無害，被認為是極具潛力的一種替代電池。

另外，研究團隊也評估了該PET衍生聚合物作為電解質時的離子導電率和性能。研究結果顯示，該凝膠聚合物電解質（GPE）實現了與現今液態電解質電池相當的室溫導電率。該團隊也成功使用該聚合物組裝了一款工作鋰電池，並可以反覆充放電達150個循環。

這項塑料經濟化的研究可謂是一舉兩得，不只解決了塑料垃圾堆積的難題，創造了循環經濟；同時，也延緩了電池高度需求下，所衍生的原料不足的問題。該團隊目前將尋求更大規模的廢物塑料回收技術，並為可再利用能源與廢料管理規劃更好的解決方案。

資料來源:phys.org

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