Możliwości zastosowania sadzy popirolitycznej w elektrochemicznych źródłach prądu

Wróbel, Justyna; Pawłowska, Urszula; Dębek, Cezary

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Możliwości zastosowania sadzy popirolitycznej w elektrochemicznych źródłach prądu

Autorzy

Wróbel Justyna , Pawłowska Urszula , Dębek Cezary

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Possibilities of pyrolytic carbon black application in electrochemical power sources

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Zastosowanie materiału węglowego pochodzącego z pirolizy odpadów gumowych w bateriach to temat stosunkowo nowy, którym zainteresowanie nastąpiło w ostatnich kilkunastu latach. Materiały węglowe oparte na sadzy są komercyjnie stosowane jako dodatki o rożnych zastosowaniach elektrodowych, co stwarza potencjalnie duże możliwości aplikacyjne dla sadzy popirolitycznej. Kluczowym etapem w procesie produkcji materiałów węglowych, atrakcyjnych z punktu widzenia elektrochemicznych źródeł energii, jest odpowiednia modyfikacja i aktywacja sadzy popirolitycznej m.in. przez obróbkę chemiczną. Morfologia, liczba i rodzaj porów, powierzchnia właściwa i inne właściwości fizykochemiczne materiałów opartych na węglu popirolitycznym wpływają na pojemność właściwą i wydajność badanych elektrod. W artykule zaprezentowano przegląd prac literaturowych, dotyczących możliwości zastosowania sadzy pochodzącej z procesu pirolizy zużytych opon i wyrobów gumowych, w elektrochemicznych źródłach prądu.

The use of carbon material derived from pyrolysis of rubber waste in electric cells is a relatively new topic, which has been of interest in recent years. Carbon materials based on carbon black are commercially used as additives with different electrode applications, which creates potentially large application possibilities for pyrolytic carbon black. The key stage in the process of production of carbon materials, attractive from the point of view of electrochemical energy sources, is appropriate modification and activation of pyrolytic carbon black by chemical treatment. Morphology, number and type of pores, specific surface and other physicochemical properties of materials based on pyrolytic carbon influence the specific capacity and efficiency of the electrodes studied. The article presents a review of literature papers concerning the possibility of using carbon black from the process of pyrolysis of used tyres and rubber products in electrochemical power sources.

Słowa kluczowe

sadza popirolityczna baterie elektrochemiczne źródła prądu piroliza odpadów gumowych

pyrolytic carbon black electric cells electrochemical power sources pyrolysis of rubber waste

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników

Czasopismo

Elastomery

Rocznik

2019

Tom

T. 23, nr 2

Strony

101--111

Opis fizyczny

Bibliogr. 61 poz., rys.

Twórcy

autor

Wróbel Justyna

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy, ul. Harcerska 30, 05-820 Piastów

autor

Pawłowska Urszula

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy, ul. Harcerska 30, 05-820 Piastów

autor

Dębek Cezary

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Elastomerów i Technologii Gumy, ul. Harcerska 30, 05-820 Piastów

Bibliografia

1. Wojciechowski A., Michalski R., Kamińska E., Polimery, 2012, 57, 9, 656.
2. The Landfill Directive – 1999/31/EC.
3. The End of Life Vehicles Directive – 2000/53/EC.
4. The Waste Framework Directive – 2008/98/EC.
5. The Roadmap to a Resource Efficient Europe – COM(2011) 571 final.
6. Ustawa czyszcząca z dnia 7 lutego 2003 r. – Dz.U. 2003, Nr 7, poz. 78.
7. Closing the loop – An EU action plan for the circular economy – COM(2015) 614 final.
8. Wojciechowski A., Żmuda W., Doliński A., Logistyka, 2014, 6, 11278.
9. Cataldo F., Macromol. Mater. Eng., 2005, 290, 463.,
10. Du A.H., Wu M.S., Su C.Y., Chen H.J., Macromol. Sci. B., 2008, 47, 268.
11. Du A., Zhan Z., Wu M., Express Polym. Lett., 2009, 3, 295.
12. Magryta J., Dębek C., Stepkowski R., Kondlewski T., Elastomery, 2009, 3, 21.
13. Moulin L., Da Silva S., Bounaceur A., Herblot M., Soudais Y., Waste Biomass Valor, 2017, 8, 2757.
14. Nkosi N., Muzenda E., Proceedings of the World Congress on Engineering, 2014, July 2– 4, 2014, London, U.K.
15. Avenell Ch.S., Sainz‑diaz C.I., Graffiths A.J., Fuel, 1996, 75, 1162.
16. Bolland J.L., Orr W.J.C., Rubber Chemistry and Technology, 1946, 19, 2, 277.
17. US3808328A, 1969.
18. US3704108A, 1970.
19. US3823224A, 1972.
20. US3978199A, 1976.
21. WO1979000625A1, 1978.
22. Tire Pyrolysis Plant, Materiały Producenta, http://www.tirepyrolysisplant.com/tire‑pyrolysis‑products, dostęp kwiecień 2019 r.
23. Williams P.T., Waste Managagement, 2013, 33, 8, 1714.
24. Skarbek‑Żabkin A., Kamińska E., Transport Samochodowy, 2015, 1, 80.
25. Olędzka E., Pyskło L., Sobczak M., Łuksa A., Polimery, 2006, 6, 405.
26. Black Bear Carbon B. V., Materiały producenta;
27. https://blackbearcarbon.com/ecoinnovation/wp‑content/uploads/sites/2/2016/01/D7.1‑Black‑Bear‑Carbon‑Carbonblack‑Green‑Tyre‑Final‑Project‑Update. pdf, dostęp kwiecień 2019 r.
28. Global Recycled Carbon Black Market Insights, Forecast to 2025, https://marketresearchpro.net/global‑recycled‑carbon‑black‑market‑insights‑forecast‑to‑2025/, dostęp kwiecień 2019 r.
29. Seminarium Innowacyjna technologia wytwarzania mieszanek gumowych z zastosowaniem sadz pirolitycznych, 11 grudnia 2018 r., Piastów.
30. Spółka Klinika Nowych Technologii Energetyki Środowiskowej Sp. z o.o., Materiały producenta, https://www.ekkocarbon.pl/zrealizowane‑projekty, dostęp kwiecień 2019 r.
31. Spółka Klinika Nowych Technologii Energetyki Środowiskowej Sp. z o.o., Materiały producenta, http://rzu8iw.klient.ekkocarbon.pl/lib/rzu8iw/DK‑Opis‑Technologii‑94‑str‑jkpaghzq.pdf, dostęp kwiecień 2019 r.
32. https://www.astm.org/COMMITTEE/D36.htm, dostęp kwiecień 2019 r. nr 2 kwiecień – czerwiec 2019 TOM 23
33. Parasiewicz W., Pyskło L., Magryta J., Recykling zużytych opon samochodowych, Instytut Przemysłu Gumowego, Piastów, 2005.
34. Ostaszewska U., Magryta J., Elastomery, 2014, 18, 3, 37.
35. Ostaszewska U., Dębek C., Magryta J., Piroliza odpadów gumowych źródłem węglowego surowca wtórnego, Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń, 2014.
36. Magryta J., Dębek C., Stępkowski R., Kondlewski T., Elastomery, 2009, 13, 3, 21.
37. Bratek K., Bratek W., Dębek C., Pniak B., Walendziewski J., Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, 2008, 168.
38. CN101164876A, 2008.
39. Black Bear Carbon B. V., Materiały producenta, https://blackbearcarbon.com/ecoinnovation/wp‑content/ uploads/sites/2/2016/01/D7.4‑Laymans‑report. pdf, dostęp kwiecień 2019 r.
40. Orion Carbons, Materiały producenta, https://www.orioncarbons.com/specialty‑carbon‑black‑applications, dostęp kwiecień 2019 r.
41. Wrobel J., Wrobel K., Lach J., Czerwiński A., Przemysł Chemiczny, 2018, 97, 4, 1000.
42. JPS6067564A,
43. JPH01223165A, 1989.
44. WO2011053668A1, 2011.
45. US20130295462A1, 2013.
46. Imerys Graphite & Carbon, Materiały producenta, http://www.imerys‑graphite‑and‑carbon.com/markets/mobile‑energy/, dostęp kwiecień 2019 r.
47. Targray, Materiały producenta, https://www.targray.com/li‑ion‑battery/ anode‑materials/conductive‑carbon‑black, dostęp kwiecień 2019 r.
48. Global Market Study on Conductive Carbon Black: Paints & Coatings Application to Witness Fastest Growth Through 2021, https://www.persistencemarketresearch.com/market‑research/conductive‑carbon‑black‑market. asp, dostęp kwiecień 2019 r.
49. Dietz H., Garche J., Wiesener K., J. Appl. Electrochem., 1987, 17, 473.
50. Waszak D., Walkowiak M., Stelmach S., Summer School on Syntesis of Nanostructured Materials for Polimer Batteries, Alistore, 2005.
51. Zhi M., Yang F., Meng F., Li M., Manivannan A., Wu N., ACS Sustain Chem Eng, 2014, 2, 1592.
52. Boota M., Paranthaman M.P., Naskar A.K., Li Y., Akato K., Gogotsi Y. ChemSusChem, 2015, 8, 3576.
53. Naskar A.K., Bi Z., Li Y., Akato S. K., Saha D., Chi M., Bridges C.A., Paranthaman M.P., RSC Adv., 2014, 4, 38213.
54. Li Y., Paranthaman M.P., Akato K., Naskar A.K., Levine A.M., Lee R J., Kim S.O., Zhang J., Dai S., Manthiram A., J. Power Sources, 2016, 316, 232.
55. Li Y., Adams R.A., Arora A., Pol V.G., Levine A.M., Lee R.J., Akato K., Naskar A.K., Paranthaman M.P., J. The Electrochemical Society, 2017, 164, A1234.
56. Rudra K., Thiruvelu B., Ashutosh S., ACS Sustainable Chem. Eng., 2018, 1, 1.
57. Lach J., Wrobel K., Wrobel J., Podsadni P., Czerwiński A., Journal of Solid State Electrochemistry, 2019, 23, 3, 693.
58. CN1950970A, 2007.
59. CN102214516A, 2011.
60. US 9441113B2, 2016.
61. US9941058B2, 2018.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-3a711506-922a-41fe-8811-1257bc40de0d