一分鐘內去除鏽蝕,聲波讓 MXene 材料電池壽命延長三倍

奈米材料 MXene 被認為是電池材料新星,現在科學家們又讓材料「更強大」,透過除鏽聲波,有助開發出使用壽命三倍長的電池。

MXene 類似於高導電石墨烯,資深研究員 Leslie Yeo 表示,但與石墨烯不同的是,MXene 更容易訂製,應用範圍更廣。目前已知 MXene 除了應用在電池領域,還可以提高鈣鈦礦太陽能的轉換效率,成功將太陽能電荷收集效率提升 20% 。

不過 MXene 材料的缺點便是在潮濕環境中容易生鏽,影響導電度,如果無法除鏽,MXene 電池自然無法繼續使用。且 MXene 薄膜比頭髮還要薄,除鏽工程相當困難,雖說可以添加一些化學塗層來防止生鏽,但也會限制材料的用途。

對此,澳洲皇家墨爾本理工大學(RMIT University)帶來新希望,科學家們發現,只要將生鏽的 MXene 薄膜暴露於高頻聲波下,薄膜就會在一分鐘內把鏽「抖落」,鏽跡消失後,MXene 性能甚至可恢復到接近初始狀態。

團隊希望,之後只要讓電池定期返廠接受聲波處理,就能延長電池的使用壽命,遠離垃圾場。副教授 Amgad Rezk 表示,包括電池在內的電子產品的材料,通常使用兩到三年後會因生鏽而變質,透過新方法,有可能將電池零件的使用壽命延長三倍。

未來團隊也盼與業界合作,將聲學設備整合到現有的製造系統和流程中,也希望新的聲波除鏽方法可以幫助到其他的材料除鏽工程,應用在感測器或是再生能源領域。

(首圖來源:Unsplash