蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，俄羅斯國立科技大學(xué)（NUST MISIS）及來自美國、墨西哥的研究人員共同開發(fā)了一種新技術(shù)，利用醫(yī)療廢棄物，生產(chǎn)高性價(jià)比電池。

（圖片來源：MISIS）

新冠疫情期間，全球每個(gè)月要使用1300多億個(gè)口罩。這些口罩變成了數(shù)百噸聚合物垃圾，而且燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒氣體，因此急需回收。研究人員表示，其技術(shù)可將難以回收的廢棄物轉(zhuǎn)化為原材料。NUST MISIS及其他國家的研究人員共同開發(fā)了一種新技術(shù)，利用用過的口罩生產(chǎn)高性價(jià)比電池，而廢棄的藥物罩板包裝也可以用作保護(hù)外殼。醫(yī)療廢棄物是制造這種電池的基礎(chǔ)物質(zhì)，另外還需要石墨烯。

通過這項(xiàng)新技術(shù)，可以生產(chǎn)薄型、靈活、低成本的一次性電池。傳統(tǒng)鍍金屬電池（metal-coated batteries）較重，制造成本更高。相比之下，這些新電池在很多方面更具優(yōu)勢(shì)，可用于鐘表和臺(tái)燈等家用電器。

NUST MISiS的科學(xué)主任Anvar Zakhidov教授表示：“要制造超級(jí)電容類電池，需要經(jīng)過以下過程。首先利用超聲波給口罩消毒，然后將其浸入由石墨烯制成的墨水中，使口罩達(dá)到飽和；接著將材料加壓并加熱至140°C（傳統(tǒng)的超級(jí)電容電池需要高達(dá)1000-1300°C的溫度來進(jìn)行熱解-碳酸化，而新技術(shù)可以將能耗降低10倍）；然后將具有絕緣性的隔板（也由口罩材料制成）放在由新材料制成的兩個(gè)電極之間；通過特殊的電解液使其達(dá)到飽和，最后利用藥物罩板包裝材料來構(gòu)建保護(hù)外殼。”

與傳統(tǒng)蓄電池相比，新電池具有高儲(chǔ)能密度和電容量。以前通過類似技術(shù)制造的電池（pellet batteries）容量為10wh/kg，而在此項(xiàng)研究中，研究人員已設(shè)法實(shí)現(xiàn)98wh/kg。將CaCo氧化物類的無機(jī)鈣鈦礦型納米顆粒，添加到利用口罩生產(chǎn)的電極中，可使電池的能量容量進(jìn)一步增加至208wh/kg。其電容量高達(dá)1706 F/g，比沒有添加石墨烯的領(lǐng)先碳化電極的容量（1000 F/g）要高得多。

研究人員曾嘗試，使用各種多孔的天然材料和廢棄物，制造超級(jí)電容器的電極，比如椰殼、稻殼，最近甚至還用過舊報(bào)紙、汽車廢棄輪胎等。然而，使用這些材料，總是要在特殊的熔爐中進(jìn)行高溫退火（碳化）。事實(shí)證明，口罩是一種更容易獲得、成本更低的加工材料，石墨烯的飽和度足以賦予其獨(dú)特的性能。

研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃，未來將利用這項(xiàng)新技術(shù)生產(chǎn)的電池，用于電動(dòng)汽車、太陽能發(fā)電站和其他應(yīng)用。

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