據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月14日?qǐng)?bào)道,美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)在最新一期《自然·化學(xué)》雜志上表示,他們研發(fā)出一種新的化學(xué)過(guò)程——“逆向硫化過(guò)程”,能將廢棄的硫轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)塑料,新塑料可用來(lái)制造性能更優(yōu)異的硫—鋰電池。
該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、亞利桑那州立大學(xué)化學(xué)和生物化學(xué)系副教授杰弗里·派恩表示:“新的逆向硫化過(guò)程簡(jiǎn)單且有用,新塑料制造的下一代硫—鋰電池可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)以及軍事領(lǐng)域,與目前使用的硫—鋰電池相比,它們更高效、更輕便且更便宜。新塑料很容易廉價(jià)地大量制造出來(lái)?!?
盡管硫在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但石油和天然氣被提煉成清潔燃料后,剩余硫的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了所需,仍然有大部分硫被廢棄。該研究的合作者杰瑞德·格瑞貝爾表示,每生產(chǎn)出19加侖汽油,就有約半磅硫剩下,最新研究為這些廢棄硫找到了用武之地。
派恩一直在研究如何使用化學(xué)方法,讓這些廢棄硫滿(mǎn)足人們對(duì)優(yōu)良的硫—鋰電池的需求。新方法可將液體硫變成有用且最終很容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的塑料。
不過(guò),硫本身的性能為這一想法提出了挑戰(zhàn):硫并不容易形成穩(wěn)定的分子長(zhǎng)鏈(聚合物),而制造一種適于模壓的塑料必須要有這些分子長(zhǎng)鏈;另外,大部分物質(zhì)都不溶解于硫。經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn),科學(xué)家們找到了能同硫聚合的化學(xué)物質(zhì),他們將這一聚合過(guò)程命名為“逆向硫化過(guò)程”——因?yàn)樵摲磻?yīng)需要很多硫和少量添加物,而硫化過(guò)程則是將少量硫添加到大量橡膠中,從而讓橡膠更耐用。
結(jié)果表明,新塑料在電池中的表現(xiàn)比硫要好,因?yàn)殛帢O由硫制造的電池的充放電次數(shù)非常有限。派恩表示,已經(jīng)有幾家公司對(duì)他們研制出的新塑料和新電池表示出了興趣,他們接下來(lái)打算比較新塑料同現(xiàn)有塑料的特性,并且探究其在其他領(lǐng)域諸如光學(xué)方面是否能一展所長(zhǎng)。(劉霞)
《科技日?qǐng)?bào)》(2013-04-16 二版)