Нове дослідження Університетського коледжу Лондона та Оксфордського університету показує, що хоча літій-іонні батареї в одноразових електронних сигаретах викидаються після одноразового використання, вони можуть зберігати високу ємність після сотень циклів.Дослідження було підтримано Інститутом Фарадея та опубліковано в журналі Joule.
Популярністьодноразові електронні сигаретиз 2021 року у Великій Британії різко зріс. Опитування показало, що популярність одноразових електронних сигарет зросла у 18 разів у період з січня 2021 року по квітень 2022 року, що призвело до того, що щотижня викидаються мільйони пристроїв для вейпінгу.
Дослідницька група припускала, що батареї, які використовуються в одноразових електронних сигаретах, можна перезаряджати, але жодні попередні дослідження не оцінювали час роботи літій-іонних батарей у цих продуктах.
«Одноразові електронні сигаретиза останні роки набули популярності.Незважаючи на те, що вони продаються як одноразові вироби, наше дослідження показує, що літій-іонні батареї, які зберігаються в них, можна заряджати та розряджати понад 450 разів.Це дослідження підкреслює, що один сексуальний вейп є величезною тратою обмежених ресурсів», — сказав Хеміш Рейд, провідний автор дослідження зі Школи хімічної інженерії Університетського коледжу Лондона.
Щоб перевірити свої припущення, дослідники з Університетського коледжу Лондона та Оксфордського університету зібрали батарейки з одноразовихелектронні сигаретиу контрольованих умовах, а потім оцінив їх за допомогою тих самих інструментів і методів, що використовуються для вивчення акумуляторів в електромобілях та інших пристроях..
Вони розглянули батарею під мікроскопом і використали рентгенівську томографію, щоб відобразити її внутрішню структуру та зрозуміти матеріали, з яких вона складається.Багаторазово заряджаючи та розряджаючи елементи, вони визначили, наскільки добре елементи зберігають свої електрохімічні властивості з часом, виявивши, що в деяких випадках їх можна перезаряджати сотні разів.
Професор Пол Ширінг, старший автор статті зі Школи хімічної інженерії UCL та Оксфордського університету, сказав: «На наш подив, результати показали, наскільки довгий потенційний час циклу цих батарей.Якщо ви використовуєте нижчу швидкість заряджання та розряджання, ви можете побачити, що після більш ніж 700 циклів рівень збереження ємності все ще перевищує 90%.Насправді це дуже хороший акумулятор.Їх просто викидають і випадково кидають на узбіччя».
«Як мінімум, громадськість повинна розуміти типи батарей, які використовуються в цих пристроях, і необхідність правильної їх утилізації.Виробники повинні забезпечити екосистему дляелектронна сигарета повторного використання та переробки батарей, а також має зробити акумуляторні пристрої стандартними».
Професор Ширінг і його команда також досліджують нові, більш селективні методи переробки акумуляторів, які можуть переробляти окремі компоненти без перехресного забруднення, а також більш стійкі хімічні елементи акумуляторів, включаючи літій-іонні батареї, літій-сірчані батареї та натрій-іонні батареї. .Щоб вирішити проблеми в усьому ланцюжку постачання акумуляторів, вчені повинні враховувати життєвий цикл акумулятора, розглядаючи будь-яке застосування акумуляторів.
Час публікації: 20 грудня 2023 р
