ให้ความรู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่โทรศัพท์

แทนที่จะทิ้งแบตเตอรี่หลังจากผ่านไปสองหรือสามปี เราอาจมีแบตเตอรี่ที่รีไซเคิลได้ซึ่งอยู่ได้นานถึงเก้าปี ทีมงานกล่าว โดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อขจัดสนิมที่ขัดขวางประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ มีการรวบรวมแบตเตอรี่มือถือที่ใช้แล้วเพียง 10% ซึ่งรวมถึงโทรศัพท์มือถือเพื่อรีไซเคิลในออสเตรเลีย ซึ่งถือว่าต่ำตามมาตรฐานสากล แบตเตอรี่ที่เหลืออีก 90% ไปฝังกลบหรือกำจัดอย่างไม่ถูกวิธี ซึ่งสร้างความเสียหายอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อม ค่าใช้จ่ายสูงในการรีไซเคิลลิเธียมและวัสดุอื่นๆ จากแบตเตอรี่เป็นอุปสรรคสำคัญในการนำสิ่งของเหล่านี้กลับมาใช้ใหม่ แต่นวัตกรรมของทีมสามารถช่วยจัดการกับความท้าทายนี้ได้ ทีมงานกำลังทำงานร่วมกับวัสดุนาโนที่เรียกว่า MXene ซึ่งเป็นวัสดุประเภทหนึ่งที่พวกเขากล่าวว่าจะเป็นทางเลือกที่น่าตื่นเต้นสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมในอนาคต Leslie Yeo ศาสตราจารย์เกียรติคุณด้านวิศวกรรมเคมีและหัวหน้านักวิจัยอาวุโสกล่าวว่า MXene มีความคล้ายคลึงกับกราฟีนที่มีการนำไฟฟ้าสูง Yeo จาก School of Engineering ของ RMIT กล่าวว่า "ไม่เหมือนกับกราฟีนตรงที่ MXenes สามารถปรับแต่งได้สูงและเปิดการใช้งานทางเทคโนโลยีที่เป็นไปได้ทั้งหมดในอนาคต" ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ในการใช้ MXene คือการเกิดสนิมได้ง่าย ซึ่งขัดขวางการนำไฟฟ้าและทำให้ใช้งานไม่ได้ เขากล่าว "เพื่อเอาชนะความท้าทายนี้ เราค้นพบว่าคลื่นเสียงที่ความถี่หนึ่งจะกำจัดสนิมออกจาก MXene ทำให้กลับคืนสู่สภาพเดิม" Yeo กล่าว วันหนึ่งนวัตกรรมของทีมสามารถช่วยฟื้นฟู แบตเตอรี่ MXene ทุกๆ 2-3 ปี โดยยืดอายุการใช้งานได้ถึง 3 เท่า เขากล่าว Yeo กล่าวว่า "ความสามารถในการยืดอายุการเก็บรักษาของ MXene มีความสำคัญต่อการรับรองศักยภาพในการใช้งานสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เชิงพาณิชย์" งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสารNature Communications นวัตกรรมทำงานอย่างไร ผู้เขียนร่วม Mr Hossein Alijani ผู้สมัครระดับปริญญาเอกกล่าวว่าความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการใช้ MXene คือสนิมที่ก่อตัวบนพื้นผิวของมันในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือเมื่อแขวนลอยอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ Alijani จาก RMIT's School of Engineering กล่าวว่า "พื้นผิวออกไซด์ซึ่งเป็นสนิมนั้นยากต่อการขจัดออกโดยเฉพาะบนวัสดุนี้ ซึ่งบางกว่าเส้นผมมนุษย์มาก" "วิธีการปัจจุบันที่ใช้ในการลดการเกิดออกซิเดชันขึ้นอยู่กับการเคลือบทางเคมีของวัสดุ ซึ่งจำกัดการใช้ MXene ในรูปแบบดั้งเดิม "ในงานวิจัยนี้ เราแสดงให้เห็นว่าการนำฟิล์ม MXene ที่ถูกออกซิไดซ์ไปสัมผัสกับการสั่นสะเทือนความถี่สูงเพียงหนึ่งนาทีช่วยขจัดสนิมบนฟิล์มได้ ขั้นตอนง่ายๆ นี้ช่วยให้สามารถกู้คืนประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและเคมีไฟฟ้าได้" การประยุกต์ใช้ศักยภาพในการทำงานของทีม ทีมงานกล่าวว่างานของพวกเขาในการกำจัดสนิมจาก Mxene เป็นการเปิดประตูสำหรับวัสดุนาโนที่จะใช้ในการใช้งานที่หลากหลายในการจัดเก็บพลังงาน เซ็นเซอร์ การส่งสัญญาณไร้สาย และการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม รองศาสตราจารย์ Amgad Rezk หนึ่งในหัวหน้านักวิจัยอาวุโส กล่าวว่า ความสามารถในการคืนค่าวัสดุออกซิไดซ์ให้กลับคืนสู่สภาพเกือบบริสุทธิ์ได้อย่างรวดเร็วนั้นถือเป็นตัวเปลี่ยนเกมในแง่ของเศรษฐกิจหมุนเวียน Rezk จาก School of Engineering ของ RMIT กล่าวว่า "วัสดุที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงแบตเตอรี่ มักจะเสื่อมสภาพหลังจากใช้งานไป 2-3 ปี เนื่องจากการเกิดสนิม" "ด้วยวิธีการของเรา เราสามารถยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบแบตเตอรี่ได้ถึงสามเท่า" ขั้นตอนถัดไป ในขณะที่นวัตกรรมมีแนวโน้มดี ทีมงานจำเป็นต้องทำงานร่วมกับภาคอุตสาหกรรมเพื่อรวมอุปกรณ์เสียงเข้ากับระบบและกระบวนการผลิตที่มีอยู่ ทีมงานยังสำรวจการใช้สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาเพื่อขจัดชั้นออกไซด์ออกจากวัสดุอื่นๆ สำหรับการใช้งานในการตรวจจับและพลังงานหมุนเวียน "เรากระตือรือร้นที่จะร่วมมือกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมเพื่อให้วิธีการกำจัดสนิมของเราขยายขนาดได้" Yeo กล่าว