得益于澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)(RMIT University)工程師們的一項(xiàng)創(chuàng)新,比現(xiàn)有技術(shù)壽命長三倍的手機(jī)電池有望成為現(xiàn)實(shí)。該團(tuán)隊(duì)表示,通過使用高頻聲波去除抑制電池性能的鐵銹,電池壽命或可長達(dá)9年(一般電池壽命為2-3年)。
隨著智能手機(jī)愈發(fā)頻繁地更新迭代,電池的回收成為了令人頭疼的問題。數(shù)據(jù)顯示,在澳大利亞,只有10%的廢舊手機(jī)電池被回收利用,這一比例低于國際標(biāo)準(zhǔn)。剩下90%的電池被填埋或被不正確地處理,這對環(huán)境造成了相當(dāng)大的破壞。
據(jù)了解,從電池中回收鋰和其他材料的高成本是這些材料被重復(fù)使用的主要障礙,但現(xiàn)在,該團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新或許可以幫助解決這一挑戰(zhàn)。他們正在研究一種名為MXene的納米材料,工程師們說這種材料有望成為未來鋰電池極有前途的替代品。
RMIT化學(xué)工程杰出教授、首席高級(jí)研究員Leslie Yeo表示,MXene類似于石墨烯,具有高導(dǎo)電性。他說,“與石墨烯不同,MXenes是高度可定制的,并在未來開辟了一系列可能的技術(shù)應(yīng)用。”
但他同時(shí)也指出,使用MXene的最大挑戰(zhàn)是它很容易生銹,從而抑制了導(dǎo)電性,使其無法使用。而為了克服這一挑戰(zhàn),該團(tuán)隊(duì)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)一定頻率的聲波可以去除MXene上的銹蝕,使其恢復(fù)到接近原始狀態(tài)。
“在這項(xiàng)工作中,我們的研究表明,將氧化的MXene暴露在高頻振動(dòng)中僅一分鐘就能去除上面的銹跡。這個(gè)簡單的程序可以恢復(fù)其電化學(xué)性能。”他說。
游戲規(guī)則的改變者
Yeo表示,該團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新有一天可以每隔幾年幫助MXene電池重新煥發(fā)活力,將其壽命延長至三倍。該研究為這種納米材料在能源存儲(chǔ)、傳感器和無線傳輸?shù)阮I(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打開了大門。最新研究成果已于近期發(fā)表在了《自然通訊》雜志上。
研究人員還稱,在循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面,快速將材料恢復(fù)到幾乎原始狀態(tài)的能力,代表著游戲規(guī)則的改變者。
他們說,“電子產(chǎn)品中使用的材料,包括電池,通常在使用兩到三年后會(huì)因?yàn)樯P而失效。通過我們的方法,我們有可能將電池組件的壽命延長三倍。”
“延長MXene壽命的能力對于確保其用于商業(yè)上可行的電子部件的潛力至關(guān)重要。”他們補(bǔ)充說。
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