顆粒在線訊:盡管口罩在我們當(dāng)前充滿流行病的世界中很重要,但不言而已,全球都在用并一直在快速丟棄的口罩對(duì)環(huán)境有重大影響。現(xiàn)在,科學(xué)家已經(jīng)展示了一種處理舊口罩的新方法以用它們來(lái)制造低成本、靈活和高效的電池。
個(gè)人防護(hù)設(shè)備(PPE)是我們?cè)趯?duì)抗SARS-CoV-2的戰(zhàn)爭(zhēng)中最關(guān)鍵的防御措施之一,但不幸的是,它需要一次性使用以提供最大的保護(hù)。這當(dāng)然會(huì)增加巨大的廢物負(fù)擔(dān),2020年的一項(xiàng)研究估計(jì),在大流行病的早期階段,每個(gè)月使用的口罩多達(dá)1290億個(gè)。這些東西最終被填埋在垃圾場(chǎng)、海洋和其他環(huán)境中,或者被燒掉,散發(fā)出有毒氣體。
為了緩解這種壓力,科學(xué)家們正在尋找方法將口罩回收為有用的東西,如道路材料。而在這方面,一項(xiàng)新的研究現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)正確的處理,它們實(shí)際上是相當(dāng)好用的電池。
首先,研究人員用超聲波對(duì)口罩進(jìn)行消毒,然后將它們浸入由石墨烯制成的墨水中。接下來(lái),面具被壓縮并加熱到140°C(284°F),形成導(dǎo)電的"顆粒",作為電池的電極使用。這些顆粒被一個(gè)同樣由舊口罩制成的絕緣層隔開,然后整個(gè)東西被浸泡在電解液中,最后覆蓋在一個(gè)由不同類型的醫(yī)療廢物--藥物泡罩--制成的保護(hù)殼中。
當(dāng)然,清理口罩只是目的的一部分,如果生產(chǎn)出來(lái)的電池品質(zhì)不好,也不會(huì)有什么幫助,但它們出乎意料地有效,研究小組聲稱,他們實(shí)現(xiàn)了每公斤99.7瓦時(shí)的能量密度(Wh/kg)。這已接近無(wú)處不在的鋰離子電池的能量密度,其范圍在100至265瓦/千克之間。
研究人員通過(guò)在電極上添加鈣鈷氧化物過(guò)氧化物的納米顆粒,進(jìn)一步改進(jìn)了電池。這使能量密度增加了一倍多,使其達(dá)到了令人尊敬的208Wh/kg。表現(xiàn)最好的電池版本在1500次循環(huán)后保留了82%的容量,并能在電壓高達(dá)0.54V的情況下提供超過(guò)10小時(shí)的能量。
該團(tuán)隊(duì)說(shuō),這些電池也有一些其他的好處。使用廢品意味著它們的成本很低,而且它們可以做得很薄,很靈活,甚至在需要時(shí)可以一次性使用(盡管這可能會(huì)在一定程度上削弱其初衷)。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《能源儲(chǔ)存》雜志上。
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