Neue Untersuchungen des University College London und der University of Oxford zeigen, dass die Lithium-Ionen-Batterien in Einweg-E-Zigaretten zwar nach einmaligem Gebrauch entsorgt werden, ihre hohe Kapazität jedoch auch nach Hunderten von Zyklen aufrechterhalten können.Die Forschung wurde vom Faraday Institute unterstützt und in der Zeitschrift Joule veröffentlicht.
Die Popularität vonEinweg-E-Zigarettenist im Vereinigten Königreich seit 2021 sprunghaft angestiegen, wobei eine Umfrage ergab, dass die Beliebtheit von Einweg-E-Zigaretten zwischen Januar 2021 und April 2022 um das 18-fache gestiegen ist, was dazu führt, dass jede Woche Millionen von E-Zigaretten weggeworfen werden.
Das Forschungsteam hatte die Vermutung, dass die in Einweg-E-Zigaretten verwendeten Batterien wiederaufladbar waren, allerdings hatten keine früheren Studien die Batterielebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien in diesen Produkten untersucht.
„Einweg-E-Zigarettenerfreuen sich in den letzten Jahren immer größerer Beliebtheit.Obwohl sie als Einwegprodukte verkauft werden, zeigen unsere Untersuchungen, dass die darin gespeicherten Lithium-Ionen-Batterien mehr als 450 Mal geladen und entladen werden können.„Diese Studie zeigt, dass Sex-Vaping eine enorme Verschwendung begrenzter Ressourcen darstellt“, sagte Hamish Reid, Hauptautor der Studie von der School of Chemical Engineering des University College London.
Um ihre Vermutung zu testen, sammelten Forscher vom University College London und der University of Oxford Batterien aus EinwegbatterienE-Zigarettenunter kontrollierten Bedingungen untersucht und anschließend mit denselben Werkzeugen und Techniken ausgewertet, die auch für die Untersuchung von Batterien in Elektroautos und anderen Geräten verwendet werden..
Sie untersuchten die Batterie unter einem Mikroskop und nutzten Röntgentomographie, um ihre innere Struktur zu kartieren und ihre Bestandteile zu verstehen.Durch wiederholtes Laden und Entladen der Zellen ermittelten sie, wie gut die Zellen ihre elektrochemischen Eigenschaften im Laufe der Zeit beibehielten, und stellten fest, dass sie in einigen Fällen hunderte Male wieder aufgeladen werden konnten.
Professor Paul Shearing, leitender Autor des Papiers von der School of Chemical Engineering des UCL und der Universität Oxford, sagte: „Zu unserer Überraschung zeigten die Ergebnisse, wie lang die potenziellen Zykluszeiten dieser Batterien sind.“Wenn Sie niedrigere Lade- und Entladeraten verwenden, können Sie sehen, dass die Kapazitätserhaltungsrate nach mehr als 700 Zyklen immer noch über 90 % liegt.Tatsächlich ist dies eine sehr gute Batterie.Sie werden einfach weggeworfen und wahllos an den Straßenrand geworfen.“
„Zumindest muss die Öffentlichkeit verstehen, welche Batterietypen in diesen Geräten verwendet werden und wie sie ordnungsgemäß entsorgt werden müssen.Hersteller sollten ein Ökosystem dafür bereitstellenE-Zigarette Batteriewiederverwendung und -recycling und sollte auch wiederaufladbare Geräte zum Standard machen.“
Professor Shearing und sein Team untersuchen außerdem neue, selektivere Batterierecyclingmethoden, die einzelne Komponenten ohne Kreuzkontamination recyceln können, sowie nachhaltigere Batteriechemien, darunter Post-Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Schwefel-Batterien und Natrium-Ionen-Batterien .Um Herausforderungen in der gesamten Batterielieferkette anzugehen, sollten Wissenschaftler den Batterielebenszyklus berücksichtigen, wenn sie jede Anwendung für Batterien in Betracht ziehen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Dezember 2023
