Звуковые волны могут вдохнуть новую жизнь в батареи MXene
Аккумуляторы для мобильных телефонов со сроком службы, в три раза превышающим срок службы современных технологий, могут стать реальностью благодаря инновациям, разработанным инженерами из Университета RMIT. По словам команды, вместо того, чтобы утилизировать батареи через два или три года, мы могли бы иметь батареи, которые прослужат до девяти лет, используя высокочастотные звуковые волны для удаления ржавчины, которая снижает производительность батареи.
В течение некоторого времени наноматериал, известный как MXene, рекламировался как альтернатива литию, используемому в батареях, для более быстрой зарядки. Вскоре он может стать более жизнеспособным выбором, поскольку ученые разработали метод, позволяющий продлить его жизнь.
В настоящее время одним из больших недостатков MXene является тот факт, что он довольно легко ржавеет во влажной среде, что снижает его электропроводность.
Если эту ржавчину нельзя удалить, то батареи MXene нельзя восстановить и снова использовать.
К сожалению, удалить ржавчину оказалось довольно сложно, так как мембраны MXene значительно тоньше толщины человеческого волоса.
Добавление химических покрытий к материалу помогает предотвратить образование ржавчины, хотя это также ограничивает использование MXene.
Однако теперь команда ученых из австралийского университета RMIT обнаружила, что звуковые волны, по-видимому, помогают удалить ржавчину.
В частности, ученые обнаружили, что когда окисленная (заржавленная) мембрана MXene подвергалась воздействию высокочастотных звуковых волн, эта мембрана вибрировала таким образом, что вся ржавчина отпадала от нее в течение примерно одной минуты.
Как только ржавчина исчезала, MXene был восстановлен почти до исходного состояния.
Теперь есть надежда, что, если батареи MXene получат широкое распространение, их можно будет периодически обрабатывать звуковыми волнами, чтобы значительно продлить срок службы.
«Материалы, используемые в электронике, включая батареи, обычно портятся после двух-трех лет использования из-за образования ржавчины», — сказал Амгад Резк, один из авторов исследования. «С помощью нашего метода мы потенциально можем увеличить срок службы компонентов батареи в три раза».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.