变废为宝！旧口罩被成功改造为电池能量密度媲美锂离子电池

财联社| 2022-02-08 16:43:09

财联社（上海，编辑黄君芝）讯，在当前疫情肆虐的世界，口罩对于人们的意义不言而喻，但与此同时，大量被丢弃的旧口罩对环境有着重大的影响。近期，科学家们展示了一种处理旧口罩的新方法，即用它们来制造低成本、灵活和高效的电池。

在这场“抗疫战争”中，个人防护装备（PPE）是我们最重要的防御手段之一，但不幸的是，它必须是一次性的，以提供最大限度的保护。这当然增加了巨大的浪费负担，2020年的一项研究估计，在疫情早期阶段，每月使用的口罩多达1290亿个。这些垃圾最终被埋在垃圾填埋场、海洋和其他环境中，或者被焚烧，释放出有毒气体。

为了缓解这种压力，科学家们正在寻找将口罩回收利用成有用的东西的方法，比如道路材料。在这方面，有一项新的研究发现，经过正确的处理，废旧口罩实际上是相当好用的电池。这项研究成果已于近期发表在了《储能杂志》上。

首先，巴基斯坦国立科技大学（NUST）的研究人员用超声波对口罩进行消毒，然后将口罩浸入石墨烯制成的墨水中。接下来，将口罩压缩并加热到140°C（284°F），形成导电“小球”，作为电池的电极。它们被一个同样由旧口罩制成的绝缘层隔开，然后整个东西浸泡在电解液中，最后覆盖一个由另一种医疗废物（药物泡罩）制成的保护壳。

当然，清理口罩只是目的的一部分，如果生产出来的电池品质不好，也不会有什么帮助，但这些电池实际上出乎意料地有效。研究小组声称，他们实现了每公斤99.7瓦时的能量密度（Wh/kg）。这已接近无处不在的锂离子电池的能量密度，锂离子电池的密度范围在100至265Wh/kg之间。

据悉，研究人员通过在电极上添加钙钴氧化物过氧化物的纳米颗粒，进一步改进了电池效率。这使能量密度增加了一倍多，使其达到了令人惊讶的208Wh/kg。表现最好的电池版本在1500次循环后还保留了82%的容量，并能在电压高达0.54V的情况下提供超过10小时的能量。

该团队表示，这些电池还有其他一些好处。使用废旧产品意味着它们的成本很低，而且它们可以做得很薄、很有弹性，甚至在需要时可以一次性使用，尽管一次性使用可能会在一定程度上削弱其初衷。