Perdirbamos mobiliųjų telefonų baterijos – žingsnis


Tyrėjas su nauju išradimu

vaizdas: PhD Hossein Alijani, mokslo daktaras, su naujuoju rūdžių naikintuvu.
peržiūrėti daugiau

Kreditas: RMIT universitetas

RMIT universiteto inžinierių vadovaujamos naujovės dėka mobiliųjų telefonų baterijos, kurių tarnavimo laikas iki trijų kartų ilgesnis nei šiuolaikinės technologijos, gali tapti realybe.

Užuot išmetę baterijas po dvejų ar trejų metų, galėtume turėti perdirbamų baterijų, kurios tarnaus iki devynerių metų, teigia komanda, naudodami aukšto dažnio garso bangas, kad pašalintume rūdis, trukdančias akumuliatoriaus veikimui.

Tik 10 % naudotų delninių baterijų, įskaitant mobiliuosius telefonus, surenkama perdirbti Australijoje, o tai yra mažai pagal tarptautinius standartus. Likę 90% baterijų patenka į sąvartyną arba yra netinkamai šalinamos, o tai daro didelę žalą aplinkai.

Didelė ličio ir kitų medžiagų iš baterijų perdirbimo kaina yra pagrindinė kliūtis pakartotiniam šių elementų naudojimui, tačiau komandos naujovės galėtų padėti išspręsti šį iššūkį.

Komanda dirba su nanomedžiaga, vadinama MXene, medžiagų klase, kuri, jų teigimu, ateityje žada būti įdomi ličio alternatyva akumuliatoriams.

Leslie Yeo, nusipelnęs chemijos inžinerijos profesorius ir vadovaujantis vyresnysis mokslo darbuotojas, sakė, kad MXene yra panašus į grafeną, turintį didelį elektros laidumą.

„Skirtingai nei grafenas, MXenes yra labai pritaikomi ir atveria daugybę galimų technologinių pritaikymų ateityje“, – sakė Yeo iš RMIT inžinerijos mokyklos.

Didelis iššūkis naudojant MXene buvo tai, kad jis lengvai rūdija, todėl buvo slopinamas elektros laidumas ir jis tapo netinkamas naudoti, sakė jis.

„Siekdami įveikti šį iššūkį, išsiaiškinome, kad garso bangos tam tikru dažniu pašalina rūdis iš MXene ir atkuria beveik pradinę būseną“, – sakė Yeo.

Pasak jo, komandos naujovės vieną dieną galėtų padėti atgaivinti MXene baterijas kas kelerius metus ir pailginti jų tarnavimo laiką iki trijų kartų.

“Gebėjimas pratęsti MXene galiojimo laiką yra labai svarbus siekiant užtikrinti, kad jis būtų naudojamas komerciškai perspektyvioms elektroninėms dalims”, – sakė Yeo.

Tyrimas paskelbtas m Gamtos komunikacijos.

Kaip veikia naujovė

Vienas iš pagrindinių autorių, doktorantas Hosseinas Alijani, teigė, kad didžiausias iššūkis naudojant MXene buvo rūdys, kurios susidaro ant jo paviršiaus drėgnoje aplinkoje arba pakibusiose vandeninguose tirpaluose.

„Paviršiaus oksidą, kuris yra rūdys, sunku pašalinti, ypač nuo šios medžiagos, kuri yra daug, daug plonesnė nei žmogaus plaukai“, – sakė Alijani iš RMIT inžinerijos mokyklos.

„Dabartiniai oksidacijos mažinimo metodai priklauso nuo cheminės medžiagos dangos, kuri riboja MXene naudojimą jo natūralia forma.

„Šiame darbe parodome, kad oksiduotą MXene plėvelę veikiant aukšto dažnio virpesiams vos minutę, nuo plėvelės pašalinamos rūdys. Ši paprasta procedūra leidžia atkurti elektrines ir elektrochemines savybes.

Galimi komandos darbo pritaikymai

Komanda teigia, kad jų darbas siekiant pašalinti rūdis iš Mxene atveria duris nanomedžiagoms, kurios gali būti naudojamos įvairiose energijos kaupimo, jutiklių, belaidžio perdavimo ir aplinkos atkūrimo srityse.

Docentas Amgadas Rezkas, vienas iš vadovaujančių vyresniųjų tyrėjų, teigė, kad gebėjimas greitai atkurti oksiduotas medžiagas iki beveik nesugadintos būklės yra žiedinės ekonomikos keitiklis.

„Medžiagos, naudojamos elektronikoje, įskaitant baterijas, paprastai pablogėja po dvejų ar trejų metų naudojimo dėl rūdžių susidarymo“, – sakė Rezkas iš RMIT inžinerijos mokyklos.

„Naudodamiesi mūsų metodu, galime pratęsti akumuliatoriaus komponentų tarnavimo laiką iki trijų kartų.

Tolesni žingsniai

Nors naujovė yra perspektyvi, komanda turi dirbti su pramone, kad integruotų savo akustinį įrenginį į esamas gamybos sistemas ir procesus.

Komanda taip pat tiria savo išradimo panaudojimą, kad pašalintų oksidų sluoksnius iš kitų medžiagų, kad būtų galima naudoti jutimo ir atsinaujinančios energijos srityse.

“Mes norime bendradarbiauti su pramonės partneriais, kad mūsų rūdžių pašalinimo metodas būtų išplėstas”, – sakė Yeo.

„Oksiduotų dvimačių titano karbido Ti3C2Tz MXene plėvelių atkūrimas naudojant aukšto dažnio nanoskalės elektromechaninę vibraciją“ yra paskelbtas m Gamtos komunikacijos (DOI: 10.1038/s41467-022-34699-3).

MULTIMEDIA, NAUDOJAMA MEDIA

Pateikiame nuorodą į vaizdus ir trumpą tyrimo grupės vaizdo įrašą, kad galėtumėte vizualiai suprasti, kaip veikia naujovė: https://cloudstor.aarnet.edu.au/plus/s/9I0u18DpIXNtnq5


Atsisakymas: AAAS ir EurekAlert! nėra atsakingi už naujienų pranešimų, paskelbtų EurekAlert, tikslumą! prisidedančios institucijos arba už bet kokios informacijos naudojimą per EurekAlert sistemą.