變廢為寶！舊口罩被成功改造為電池 能量密度媲美鋰離子電池
時間:2022-02-10 09:18來源:財聯社 作者:綜合報道
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在當前疫情肆虐的世界，口罩對于人們的意義不言而喻，但與此同時，大量被丟棄的舊口罩對環境有著重大的影響。近期，科學家們展示了一種處理舊口罩的新方法，即用它們來制造低成本、靈活和高效的電池。
在這場“抗疫戰爭”中，個人防護裝備（PPE）是我們最重要的防御手段之一，但不幸的是，它必須是一次性的，以提供最大限度的保護。這當然增加了巨大的浪費負擔，2020年的一項研究估計，在疫情早期階段，每月使用的口罩多達1290億個。這些垃圾最終被埋在垃圾填埋場、海洋和其他環境中，或者被焚燒，釋放出有毒氣體。
為了緩解這種壓力，科學家們正在尋找將口罩回收利用成有用的東西的方法，比如道路材料。在這方面，有一項新的研究發現，經過正確的處理，廢舊口罩實際上是相當好用的電池。這項研究成果已于近期發表在了《儲能雜志》上。
首先，巴基斯坦國立科技大學（NUST）的研究人員用超聲波對口罩進行消毒，然后將口罩浸入石墨烯制成的墨水中。接下來，將口罩壓縮并加熱到140°C（284°F），形成導電“小球”，作為電池的電極。它們被一個同樣由舊口罩制成的絕緣層隔開，然后整個東西浸泡在電解液中，最后覆蓋一個由另一種醫療廢物（藥物泡罩）制成的保護殼。
當然，清理口罩只是目的的一部分，如果生產出來的電池品質不好，也不會有什么幫助，但這些電池實際上出乎意料地有效。研究小組聲稱，他們實現了每公斤99.7瓦時的能量密度（Wh/kg）。這已接近無處不在的鋰離子電池的能量密度，鋰離子電池的密度范圍在100至265Wh/kg之間。
據悉，研究人員通過在電極上添加鈣鈷氧化物過氧化物的納米顆粒，進一步改進了電池效率。這使能量密度增加了一倍多，使其達到了令人驚訝的208Wh/kg。表現最好的電池版本在1500次循環后還保留了82%的容量，并能在電壓高達0.54V的情況下提供超過10小時的能量。
該團隊表示，這些電池還有其他一些好處。使用廢舊產品意味著它們的成本很低，而且它們可以做得很薄、很有彈性，甚至在需要時可以一次性使用，盡管一 次性使用可能會在一定程度上削弱其初衷。
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