新方法让用过的口罩可以被改造为能量密度相当于锂离子的电池

尽管口罩在我们当前充满流行病的世界中很重要，但不言而已，全球都在用并一直在快速丢弃的口罩对环境有重大影响。现在，科学家已经展示了一种处理旧口罩的新方法以用它们来制造低成本、灵活和高效的电池。

个人防护设备（PPE）是我们在对抗SARS-CoV-2的战争中最关键的防御措施之一，但不幸的是，它需要一次性使用以提供最大的保护。这当然会增加巨大的废物负担，2020年的一项研究估计，在大流行病的早期阶段，每个月使用的口罩多达1290亿个。这些东西最终被填埋在垃圾场、海洋和其他环境中，或者被烧掉，散发出有毒气体。

为了缓解这种压力，科学家们正在寻找方法将口罩回收为有用的东西，如道路材料。而在这方面，一项新的研究现在发现，经过正确的处理，它们实际上是相当好用的电池。

首先，研究人员用超声波对口罩进行消毒，然后将它们浸入由石墨烯制成的墨水中。接下来，面具被压缩并加热到140°C（284°F），形成导电的”颗粒”，作为电池的电极使用。这些颗粒被一个同样由旧口罩制成的绝缘层隔开，然后整个东西被浸泡在电解液中，最后覆盖在一个由不同类型的医疗废物–药物泡罩–制成的保护壳中。

当然，清理口罩只是目的的一部分，如果生产出来的电池品质不好，也不会有什么帮助，但它们出乎意料地有效，研究小组声称，他们实现了每公斤99.7瓦时的能量密度（Wh/kg）。这已接近无处不在的锂离子电池的能量密度，其范围在100至265瓦/千克之间。

研究人员通过在电极上添加钙钴氧化物过氧化物的纳米颗粒，进一步改进了电池。这使能量密度增加了一倍多，使其达到了令人尊敬的208Wh/kg。表现最好的电池版本在1500次循环后保留了82%的容量，并能在电压高达0.54V的情况下提供超过10小时的能量。

该团队说，这些电池也有一些其他的好处。使用废品意味着它们的成本很低，而且它们可以做得很薄，很灵活，甚至在需要时可以一次性使用（尽管这可能会在一定程度上削弱其初衷）。

这项研究发表在《能源储存》杂志上。