Новое исследование Университетского колледжа Лондона и Оксфордского университета показывает, что, хотя литий-ионные батареи в одноразовых электронных сигаретах выбрасываются после однократного использования, они действительно могут сохранять высокую емкость после сотен циклов.Исследование было поддержано Институтом Фарадея и опубликовано в журнале Joule.
Популярностьодноразовые электронные сигаретыв Великобритании резко возросла с 2021 года: исследование показало, что популярность одноразовых электронных сигарет выросла в 18 раз в период с января 2021 года по апрель 2022 года, в результате чего каждую неделю выбрасываются миллионы устройств для вейпинга.
Исследовательская группа предположила, что батареи, используемые в одноразовых электронных сигаретах, являются перезаряжаемыми, но никакие предыдущие исследования не оценивали срок службы литий-ионных батарей в этих продуктах.
«Одноразовые электронные сигаретыв последние годы приобрели взрывную популярность.Несмотря на то, что они продаются как одноразовые продукты, наши исследования показывают, что хранящиеся в них литий-ионные батареи способны заряжаться и разряжаться более 450 раз.Это исследование показывает, что секс-вейпинг — это огромная трата ограниченных ресурсов», — сказал Хэмиш Рид, ведущий автор исследования из Школы химического машиностроения Университетского колледжа Лондона.
Чтобы проверить свою догадку, исследователи из Университетского колледжа Лондона и Оксфордского университета собрали батарейки из одноразовыхэлектронные сигаретыв контролируемых условиях, а затем оценили их, используя те же инструменты и методы, которые используются для изучения аккумуляторов в электромобилях и других устройствах..
Они исследовали батарею под микроскопом и использовали рентгеновскую томографию, чтобы составить карту ее внутренней структуры и понять, из каких материалов она состоит.Многократно заряжая и разряжая элементы, они определяли, насколько хорошо элементы сохраняют свои электрохимические свойства с течением времени, обнаружив, что в некоторых случаях их можно перезаряжать сотни раз.
Профессор Пол Ширинг, старший автор статьи из Школы химического машиностроения UCL и Оксфордского университета, сказал: «К нашему удивлению, результаты показали, насколько велико потенциальное время цикла этих батарей.Если вы используете более низкие скорости зарядки и разрядки, вы можете увидеть: Итак, после более чем 700 циклов уровень сохранения емкости все еще превышает 90%.На самом деле это очень хороший аккумулятор.Их просто выбрасывают и бросают в случайном порядке на обочине дороги».
«Как минимум, общественность должна понимать типы батарей, используемых в этих устройствах, и необходимость их правильной утилизации.Производители должны обеспечить экосистему дляэлектронная сигарета повторное использование и переработка аккумуляторов, а также сделать перезаряжаемые устройства стандартом по умолчанию».
Профессор Ширинг и его команда также исследуют новые, более селективные методы переработки аккумуляторов, которые позволят перерабатывать отдельные компоненты без перекрестного загрязнения, а также более устойчивые химические составы аккумуляторов, включая постлитий-ионные аккумуляторы, литий-серные аккумуляторы и натрий-ионные аккумуляторы. .Чтобы решить проблемы в цепочке поставок аккумуляторов, ученым следует учитывать жизненный цикл аккумуляторов при рассмотрении любого применения аккумуляторов.
Время публикации: 20 декабря 2023 г.
