據(jù)英國媒體報(bào)道，自2021年以來，一次性電子煙在英國的受歡迎程度激增，一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在2021年1月至2022年4月期間，其受歡迎程度增加了18倍。在短短15個(gè)月內(nèi)，18歲年齡段中，其受歡迎程度從0.4%上升到54.8%。

這導(dǎo)致了新的廢物問題，每周約有130萬個(gè)設(shè)備在英國被丟棄。因此，每年約有1萬公斤的鋰從電子煙電池中進(jìn)入英國的垃圾填埋場，威脅附近的水道，帶有有毒的鎳、鈷和有機(jī)溶劑。

研究團(tuán)隊(duì)?wèi)岩梢淮涡噪娮訜熓褂玫碾姵厥强沙潆姷?#xff0c;但他們并不知道以前有沒有研究評估這些產(chǎn)品中的鋰離子電池的壽命有多長。

為了測試這一點(diǎn)，由保羅·謝林教授（牛津大學(xué)工程科學(xué)系和UCL化學(xué)工程系）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在受控條件下從一次性電子煙中收集了電池，然后使用用于研究電動(dòng)汽車和其他設(shè)備中電池的相同工具和技術(shù)來評估它們。

他們在顯微鏡下檢查了電池，并使用X射線斷層攝影來繪制它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并了解其組成材料。通過反復(fù)充放電電池，他們確定了電池隨時(shí)間保持其電化學(xué)性能的能力，發(fā)現(xiàn)在某些情況下它們可以被充電數(shù)百次。

謝林教授表示：“我們驚訝的是指向這些電池可能循環(huán)多久的結(jié)果。如果使用低充放電速率，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在超過700個(gè)循環(huán)后，它們?nèi)匀槐３至?0%以上的容量。實(shí)際上，這是一種相當(dāng)好的電池。而這些電池只是被丟棄了。它們被扔在路邊?！?/span>

至少，公眾需要了解進(jìn)入這些設(shè)備的電池類型，并有必要正確處理這些電池。制造商應(yīng)提供電子煙電池的重復(fù)使用和回收的生態(tài)系統(tǒng)，并且應(yīng)該轉(zhuǎn)向可充電設(shè)備作為默認(rèn)選項(xiàng)。

謝林教授及其團(tuán)隊(duì)還在研究新的、更為選擇性的電池回收方式，允許恢復(fù)單個(gè)組件而不發(fā)生交叉污染，以及更可持續(xù)的電池化學(xué)，包括后鋰離子、硫化鋰和鈉離子電池。

為了解決整個(gè)電池供應(yīng)鏈面臨的挑戰(zhàn)，他還補(bǔ)充說，科學(xué)家在考慮電池的任何應(yīng)用時(shí)都應(yīng)考慮電池的生命周期：“這實(shí)際上滲透到我們所有的工作中，無論是一個(gè)霧化器電池還是一個(gè)用于電動(dòng)直升機(jī)的電池。在考慮電池設(shè)備的生命周期時(shí)，我們需要完全了解電池的壽命?！?/p>

來自UCL化學(xué)工程系的研究的第一作者哈米什·里德說：“一次性電子煙的受歡迎程度近年來激增。盡管它們被銷售為一次性產(chǎn)品，但我們的研究表明，其內(nèi)部的鋰離子電池可以充電和放電超過450次。這項(xiàng)工作突顯了一次性電子煙引發(fā)的有限資源巨大浪費(fèi)?！?/p>

這項(xiàng)名為《煙霧中的鋰離子電池：一次性電子煙中的考慮》的研究已發(fā)表在《Joule》雜志上。

此項(xiàng)工作得到了EPSRC CASE獎(jiǎng)勵(lì)、法拉第學(xué)院、科學(xué)、創(chuàng)新與技術(shù)部（DSIT）以及皇家工程院對新興技術(shù)主席的支持；國家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）也提供了支持。