手機(jī)電池壽命提高3倍?新材料關(guān)鍵瓶頸已被突破 有望取代鋰電
2023年02月01日 10:59 27900次瀏覽 來(lái)源： 財(cái)聯(lián)社 分類： 鋰 作者： 黃君芝
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(zhǎng)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(guò)使用高頻聲波去除抑制電池性能的鐵銹，電池壽命或可長(zhǎng)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(wèn)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。剩下90%的電池被填埋或被不正確地處理，這對(duì)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(shuō)這種材料有望成為未來(lái)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(shuō)，“與石墨烯不同，MXenes是高度可定制的，并在未來(lái)開(kāi)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(wú)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(jiǎn)單的程序可以恢復(fù)其電化學(xué)性能。”他說(shuō)。
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(zhǎng)至三倍。該研究為這種納米材料在能源存儲(chǔ)、傳感器和無(wú)線傳輸?shù)阮I(lǐng)域的廣泛應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)。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(shuō)，“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(guò)我們的方法，我們有可能將電池組件的壽命延長(zhǎng)三倍。”
“延長(zhǎng)MXene壽命的能力對(duì)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(shuō)。
責(zé)任編輯：張雪卉
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