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剩煙屁能轉化為超級電容器儲能材料,可為智慧手機等設備快速充電。
如果你仔細觀察周圍經常吸煙的人,你會發現,他們會讓煙頭燒到過濾嘴處,看起來似乎正竭盡全力來享受最後一口煙“味”。一項研究報告預測,每年被人們丟棄的煙頭重達5.6萬億噸。不過,來自韓國的科研人員將人們吸剩下的煙頭轉化為一種高性能材料,可用作超級電容器儲能材料,應用在智慧手機等電子設備上。
電容器是一種能夠儲藏電荷的元件,也是最常用的電子元件之一。目前,全球科研人員在力求提高電容器性能的同時,也在尋找降低生產成本的方法。
韓國科研人員通過對過濾嘴加熱,讓煙頭繼續“燃燒”,從而創造出一種能夠提升超級電容器性能的物質。目前,超級電容器出現在臺式電腦中,不過,隨著超級電容器性能的改善以及尺寸的縮減,它未來或可以應用在其他電子設備上。這也就意味著,未來某一天,你的智慧手機內可能也會放置一些這類可回收的“煙頭”。
韓國首爾大學教授Jongheop Yi及其研究團隊首先收集了不同品牌香煙煙頭,然後借助一種被稱之為“高溫分解”(高溫分解是一種發生在無氧環境中的燃燒形式)程式來對煙頭持續加熱,這個過程能夠將過濾嘴中所含的醋酸纖維素纖維轉化為一種碳物質。研究人員表示,在儲存能量方面,這種物質比目前使用在超級電容器中的碳、納米和碳納米管表現的都要好。
這種新型物質能夠取得成功的關鍵是,它的表面有大量的微孔,且大小不一,它們對超級電容器上的電極功能起到至關重要的作用。大的微孔可以讓離子在不同極層之間進行運動,而小的微孔則可以提高物質表面面積,進而增加物質的電容量或者蓄電能力。
Jongheop Yi教授表示:“高性能的超級電容器材料擁有大量的表面積,可以通過在材料上製造大量微孔實現。大小不一的微孔能夠確保電容材料有很高的功率密度,進而實現快速充電。”
香煙過濾嘴中的醋酸纖維素纖維可以充當超級電容器的原始材料。同時,如果能對丟棄的過濾嘴加以利用,還可以減少垃圾的產生,因為過濾嘴的分解最長需要12年時間,這樣就會給環境帶來有害的化學物質,甚至它還會威脅到動植物的生存環境。因此,Jongheop
Yi教授及其研究團隊依靠這種新型物質可以解決兩大難題:創造更好的電子元件,同時減少環境中的垃圾。
“很多國家現在正在對煙草產業加以嚴格的監管,避免廠商在過濾嘴中使用有毒,或難以分解的物質。我們的研究專案能夠説明實現這一目標。”Jongheop Yi教授表示。
來源:cnet
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