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用过的口罩不要丢!NUST MISIS研究人员将旧口罩变成电池

汽车 盖世汽车网    2022-03-03 11:28

盖世汽车讯 据外媒报道,俄罗斯国立科技大学(NUST MISIS)及来自美国、墨西哥的研究人员共同开发了一种新技术,利用医疗废弃物,生产高性价比电池。

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(图片来源:MISIS)

 

新冠疫情期间,全球每个月要使用1300多亿个口罩。这些口罩变成了数百吨聚合物垃圾,而且燃烧时会释放有毒气体,因此急需回收。研究人员表示,其技术可将难以回收的废弃物转化为原材料。NUST MISIS及其他国家的研究人员共同开发了一种新技术,利用用过的口罩生产高性价比电池,而废弃的药物罩板包装也可以用作保护外壳。医疗废弃物是制造这种电池的基础物质,另外还需要石墨烯。

通过这项新技术,可以生产薄型、灵活、低成本的一次性电池。传统镀金属电池(metal-coated batteries)较重,制造成本更高。相比之下,这些新电池在很多方面更具优势,可用于钟表和台灯等家用电器。

NUST MISiS的科学主任Anvar Zakhidov教授表示:“要制造超级电容类电池,需要经过以下过程。首先利用超声波给口罩消毒,然后将其浸入由石墨烯制成的墨水中,使口罩达到饱和;接着将材料加压并加热至140°C(传统的超级电容电池需要高达1000-1300°C的温度来进行热解-碳酸化,而新技术可以将能耗降低10倍);然后将具有绝缘性的隔板(也由口罩材料制成)放在由新材料制成的两个电极之间;通过特殊的电解液使其达到饱和,最后利用药物罩板包装材料来构建保护外壳。”

与传统蓄电池相比,新电池具有高储能密度和电容量。以前通过类似技术制造的电池(pellet batteries)容量为10wh/kg,而在此项研究中,研究人员已设法实现98wh/kg。将CaCo氧化物类的无机钙钛矿型纳米颗粒,添加到利用口罩生产的电极中,可使电池的能量容量进一步增加至208wh/kg。其电容量高达1706 F/g,比没有添加石墨烯的领先碳化电极的容量(1000 F/g)要高得多。

研究人员曾尝试,使用各种多孔的天然材料和废弃物,制造超级电容器的电极,比如椰壳、稻壳,最近甚至还用过旧报纸、汽车废弃轮胎等。然而,使用这些材料,总是要在特殊的熔炉中进行高温退火(碳化)。事实证明,口罩是一种更容易获得、成本更低的加工材料,石墨烯的饱和度足以赋予其独特的性能。

研究团队计划,未来将利用这项新技术生产的电池,用于电动汽车、太阳能发电站和其他应用。

【以上内容转自“盖世汽车”,不代表本网站观点。 如需转载请取得盖世汽车网许可,如有侵权请联系删除。】

 

责任编辑: 4161HSS

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