一次性电子烟含有电池，即使被丢弃也能持续数百次循环

根据12月12日发表在该杂志上的一项研究，虽然一次性电子烟中的锂离子电池在使用一次后就会被丢弃，但它们可以继续以高容量运行数百次焦耳。这项分析由伦敦大学学院(UCL)和牛津大学的科学家进行，并得到了法拉第研究所的支持。分析强调了这些越来越受欢迎的vape笔对环境的威胁越来越大，这些笔不是为充电而设计的。

牛津大学和UCL大学工程科学系的可持续能源工程教授保罗·希林说:“令我们惊讶的是，研究结果指出了这些电池的潜在循环时间。”

“如果你使用低充放电率，你可以看到在超过700次循环后，仍有超过90%的容量保持率。实际上，那是一块很好的电池。这些刚刚被丢弃。他们被扔在路边。”

自2021年以来，一次性电子烟在英国的受欢迎程度飙升，一项调查发现，从2021年1月到2022年4月，一次性电子烟的销量增长了18倍。在15个月内，他们在18岁青少年中的受欢迎程度从0.4%上升到54.8%。一次性电子烟的迅速崛起导致了新的紧迫浪费问题，美国每周约有130万支电子烟被扔掉。结果，每年约有10，000公斤(超过22，000磅)来自电子烟电池的锂最终进入英国的垃圾填埋场，用有毒的镍、钴和有机溶剂威胁附近的水道。

“早期，我们认为这些电子烟中的电池可能是可充电电池，”希林说，并指出，据他的团队所知，以前的研究没有评估这些产品中的锂离子电池能够持续多长时间。

为了验证他们的预感，希林和同事们在可控条件下从一次性电子烟中获取电池，并使用与研究电动汽车和其他设备电池相同的工具和技术进行评估。他们在显微镜下检查了电池，并使用X射线断层扫描技术绘制了电池的内部结构并了解了组成材料。Shearing说，通过反复对电池充电和放电，他们确定了电池在一段时间内保持电化学性能的情况，发现电池可以充电“有时可以充电数百次”。

“作为最低限度，公众需要了解这些设备中的电池类型，并需要正确处理它们，”他说。“制造商应该为电子烟电池的再利用和回收提供生态系统，并且应该将可充电设备作为默认设备。”

Shearing和他的团队还在研究新的、更具选择性的电池回收方法，使单个组件可以在没有交叉污染的情况下回收，以及更可持续的电池化学物质，包括后锂离子电池、锂硫电池和钠离子电池。

他说，为了应对整个电池供应链的挑战，科学家在考虑电池的任何应用时都应该考虑电池的生命周期。

“这渗透到我们所做的所有工作中，真的，无论是vape电池还是电动直升机中的电池，”希林说。“这与我们需要全面了解电池设备的生命周期是同一种思维过程。”

这项工作得到了EPSRC案例奖的支持;法拉第研究所;科学、创新和技术部(DSIT);皇家工程院授予新兴技术教授职位;以及国家物理实验室(NPL)。

来源: Materials provided by Cell Press.
注明: Content may be edited for style and length. Journal Reference: Hamish T. Reid, Arthur Fordham, Lara Rasha, Mark Buckwell, Daniel J.L. Brett, Rhodri Jervis, Paul R. Shearing. Up in smoke: Considerations for lithium-ion batteries in disposable e-cigarettes. Joule, 2023; DOI: 10.1016/j.joule.2023.11.008