Cu un pas mai aproape de baterii reciclabile pentru telefoanele mobile. Ce au descoperit cercetătorii?
Bateriile telefoanelor mobile cu o durată de viață de până la trei ori mai mare decât cea a tehnologiilor actuale ar putea deveni realitate datorită unei inovații a inginerilor de la Universitatea RMIT din Australia.
Înainte să eliminăm bateriile după doi sau trei ani, am putea avea baterii reciclabile care să dureze până la nouă ani, a spus echipa, prin utilizarea undelor sonore de înaltă frecvență, care să îndepărteze rugina care inhibă performanța bateriei, potrivit Phys.org.
Cercetarea a fost publicată în Nature Communications.
Durabilitatea bateriilor, asigurată în viitor de o componentă nouă
Doar 10% din bateriile portabile, incluzând bateriile telefoanelor mobile, sunt colectate spre a fi reciclate în Australia, ceea ce reprezintă un nivel scăzut comparativ cu standardele internaționale. Restul de 90% din baterii ajung la groapa de gunoi sau sunt eliminate în mod incorect, ceea ce cauzează daune considerabile mediului.
Costul ridicat al reciclării litiului și a altor materiale din baterii este o barieră majoră în calea refolosirii acestor articole.
Leslie Yeo, profesor distins de inginerie chimică de la Facultatea de Inginerie a RMIT și autor principal al studiului, a spus că nanomaterialul numit MXene, văzut drept o alternativă a litiului pentru bateriile din viitor, a fost similar cu grafenul, cu o conductivitate electrică ridicată.
„Spre deosebire de grafen, nanomaterialele Mxene sunt foarte ușor de adaptat și deschid o întreagă gamă de posibile aplicații tehnologice în viitor”, a spus Yeo.
Marea provocare a utilizării MXenei a fost faptul că aceasta ruginise cu ușurință, inhibând astfel conductivitatea electrică și făcându-l inutilizabil.
„Pentru a depăși această provocare, am descoperit că undele sonore la o anumită frecvență elimină rugina din MXene, readucându-l aproape de starea sa inițială”, a adăugat profesorul Yeo.
Cum funcționează inovația?
Coautorul principal Hossein Alijani, doctorand la Școala de Inginerie a RMIT, a declarat că cea mai mare provocare a utilizării MXene a fost rugina care se formează pe suprafața sa într-un mediu umed sau atunci când este suspendat în soluții apoase.
„Oxidul de suprafață, care este rugina, este dificil de îndepărtat, mai ales pe acest material, care este mult, mult mai subțire decât un fir de păr uman. Metodele actuale folosite pentru a reduce oxidarea se bazează pe acoperirea chimică a materialului, ceea ce limitează utilizarea MXenei în forma sa nativă. În această lucrare, arătăm că expunerea unei pelicule de MXene oxidat la vibrații de înaltă frecvență timp de doar un minut elimină rugina de pe peliculă. Această procedură simplă permite recuperarea performanțelor sale electrice și electrochimice”, a spus Alijani.
Aplicațiile potențiale ale inovației
Echipa spune că munca sa de îndepărtare a ruginei de pe Mxene deschide o perspectivă asupra multelor aplicații în domeniul stocării energiei, al senzorilor, al transmisiei fără fir și al remedierii problemelor legate de mediu.
„Materialele folosite în electronice, inclusiv în baterii, se deteriorează în general după doi sau trei ani de folosire din cauza ruginei formate. Cu metoda noastră, putem prelungi durata de viață a componentelor unei baterii de până la trei ori”, a spus Rezk.
Vă mai recomandăm și:
Bateriile fără metale aduc speranțe pentru rețele mai durabile și mai economice
Deșeurile de hârtie pot fi transformate în baterii pentru telefoane mobile și vehicule electrice
Mufă unică pentru încărcătoare de telefoane mobile şi dispozitive în țările din Uniunea Europeană