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廢棄口罩製電池 效能媲美鋰離子
By 信報財經新聞 on February 10, 2022
原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」
在疫情下,即棄口罩成為出門的必需品,估計全球每月消耗1300億個。俄羅斯莫斯科國立鋼鐵合金學院(MISIS)的研究團隊開發一種技術,利用廢棄口罩製造電池,聲稱其能量密度媲美常見的鋰離子電池,將來有望應用於電動車、太陽能板等;研究結果發表在期刊Journal of Energy Storage。
首先,團隊以超聲波消毒口罩,再浸泡在石墨烯溶劑內,壓縮並加熱至攝氏140度,製成導電顆粒,作為電池電極。同樣由廢棄口罩製成的隔離膜,把兩個電極分隔後,再浸泡在電解液內,最後用由藥物包裝等廢棄醫療用品製成的保護殼封裝。
充電1500次 容量仍逾八成
導電顆粒電池效果令人驚喜,能量密度達每公斤99.7瓦時,與鋰離子電池的每公斤100至265瓦時非常接近,適用於時鐘、燈飾等家電。團隊續指出,傳統超級電容電池須在超高溫下進行熱解碳酸化(pyrolysis-carbonation),涉及溫度高達攝氏1000至1300度,所需能耗是新技術的10倍。因此,無論在電池原料或生產過程上,新技術都更為環保及節省成本。
為提高能量密度,團隊嘗試為電極添加不同材料,包括椰子殼、稻殼、廢棄報紙及車胎等,最終發現在電極添加鈣鈷氧化物「無機鈣鈦礦」(inorganic perovskite)納米顆粒後,能量密度可倍增至每公斤208瓦時,在1500次充放電後,仍能保持82%容量。同時可在0.54伏特的電壓下,供電超過10小時。
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