手机电池寿命提高3倍?新材料关键瓶颈已被突破 有望取代锂电

2023年02月01日 10:59 20555次浏览 来源:   分类:   作者:

得益于澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT University)工程师们的一项创新,比现有技术寿命长三倍的手机电池有望成为现实。该团队表示,通过使用高频声波去除抑制电池性能的铁锈,电池寿命或可长达9年(一般电池寿命为2-3年)。

随着智能手机愈发频繁地更新迭代,电池的回收成为了令人头疼的问题。数据显示,在澳大利亚,只有10%的废旧手机电池被回收利用,这一比例低于国际标准。剩下90%的电池被填埋或被不正确地处理,这对环境造成了相当大的破坏。

据了解,从电池中回收锂和其他材料的高成本是这些材料被重复使用的主要障碍,但现在,该团队的创新或许可以帮助解决这一挑战。他们正在研究一种名为MXene的纳米材料,工程师们说这种材料有望成为未来锂电池极有前途的替代品。

RMIT化学工程杰出教授、首席高级研究员Leslie Yeo表示,MXene类似于石墨烯,具有高导电性。他说,“与石墨烯不同,MXenes是高度可定制的,并在未来开辟了一系列可能的技术应用。”

但他同时也指出,使用MXene的最大挑战是它很容易生锈,从而抑制了导电性,使其无法使用。而为了克服这一挑战,该团队经研究发现一定频率的声波可以去除MXene上的锈蚀,使其恢复到接近原始状态。

“在这项工作中,我们的研究表明,将氧化的MXene暴露在高频振动中仅一分钟就能去除上面的锈迹。这个简单的程序可以恢复其电化学性能。”他说。

游戏规则的改变者

Yeo表示,该团队的创新有一天可以每隔几年帮助MXene电池重新焕发活力,将其寿命延长至三倍。该研究为这种纳米材料在能源存储、传感器和无线传输等领域的广泛应用打开了大门。最新研究成果已于近期发表在了《自然通讯》杂志上。

研究人员还称,在循环经济方面,快速将材料恢复到几乎原始状态的能力,代表着游戏规则的改变者。

他们说,“电子产品中使用的材料,包括电池,通常在使用两到三年后会因为生锈而失效。通过我们的方法,我们有可能将电池组件的寿命延长三倍。”

“延长MXene寿命的能力对于确保其用于商业上可行的电子部件的潜力至关重要。”他们补充说。

责任编辑:张雪卉

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