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用过的口罩不要丢！NUST MISIS研究人员将旧口罩变成电池

来源：盖世汽车时间：2022-03-03 09:25:52

据外媒报道，俄罗斯国立科技大学（NUST MISIS）及来自美国、墨西哥的研究人员共同开发了一种新技术，利用医疗废弃物，生产高性价比电池。

（图片来源：MISIS）

新冠疫情期间，全球每个月要使用1300多亿个口罩。这些口罩变成了数百吨聚合物垃圾，而且燃烧时会释放有毒气体，因此急需回收。研究人员表示，其技术可将难以回收的废弃物转化为原材料。NUST MISIS及其他国家的研究人员共同开发了一种新技术，利用用过的口罩生产高性价比电池，而废弃的药物罩板包装也可以用作保护外壳。医疗废弃物是制造这种电池的基础物质，另外还需要石墨烯。

通过这项新技术，可以生产薄型、灵活、低成本的一次性电池。传统镀金属电池（metal-coated batteries）较重，制造成本更高。相比之下，这些新电池在很多方面更具优势，可用于钟表和台灯等家用电器。

NUST MISiS的科学主任Anvar Zakhidov教授表示：“要制造超级电容类电池，需要经过以下过程。首先利用超声波给口罩消毒，然后将其浸入由石墨烯制成的墨水中，使口罩达到饱和；接着将材料加压并加热至140°C（传统的超级电容电池需要高达1000-1300°C的温度来进行热解-碳酸化，而新技术可以将能耗降低10倍）；然后将具有绝缘性的隔板（也由口罩材料制成）放在由新材料制成的两个电极之间；通过特殊的电解液使其达到饱和，最后利用药物罩板包装材料来构建保护外壳。”

与传统蓄电池相比，新电池具有高储能密度和电容量。以前通过类似技术制造的电池（pellet batteries）容量为10wh/kg，而在此项研究中，研究人员已设法实现98wh/kg。将CaCo氧化物类的无机钙钛矿型纳米颗粒，添加到利用口罩生产的电极中，可使电池的能量容量进一步增加至208wh/kg。其电容量高达1706 F/g，比没有添加石墨烯的领先碳化电极的容量（1000 F/g）要高得多。

研究人员曾尝试，使用各种多孔的天然材料和废弃物，制造超级电容器的电极，比如椰壳、稻壳，最近甚至还用过旧报纸、汽车废弃轮胎等。然而，使用这些材料，总是要在特殊的熔炉中进行高温退火（碳化）。事实证明，口罩是一种更容易获得、成本更低的加工材料，石墨烯的饱和度足以赋予其独特的性能。

研究团队计划，未来将利用这项新技术生产的电池，用于电动汽车、太阳能发电站和其他应用。

关键词：俄罗斯国立科技大学口罩回收