英国研究：一次性电子烟锂电池可充放电逾450次

【两个至上快讯】据英国媒体报道，自2021年以来，一次性电子烟在英国的受欢迎程度激增，一项调查发现在2021年1月至2022年4月期间，其受欢迎程度增加了18倍。在短短15个月内，18岁年龄段中，其受欢迎程度从0.4%上升到54.8%。

这导致了新的废物问题，每周约有130万个设备在英国被丢弃。因此，每年约有1万公斤的锂从电子烟电池中进入英国的垃圾填埋场，威胁附近的水道，带有有毒的镍、钴和有机溶剂。

研究团队怀疑一次性电子烟使用的电池是可充电的，但他们并不知道以前有没有研究评估这些产品中的锂离子电池的寿命有多长。

为了测试这一点，由保罗·谢林教授（牛津大学工程科学系和UCL化学工程系）领导的研究小组在受控条件下从一次性电子烟中收集了电池，然后使用用于研究电动汽车和其他设备中电池的相同工具和技术来评估它们。

他们在显微镜下检查了电池，并使用X射线断层摄影来绘制它们的内部结构并了解其组成材料。通过反复充放电电池，他们确定了电池随时间保持其电化学性能的能力，发现在某些情况下它们可以被充电数百次。

谢林教授表示：

“我们惊讶的是指向这些电池可能循环多久的结果。如果使用低充放电速率，你会发现在超过700个循环后，它们仍然保持了90%以上的容量。实际上，这是一种相当好的电池。而这些电池只是被丢弃了。它们被扔在路边。”

至少，公众需要了解进入这些设备的电池类型，并有必要正确处理这些电池。制造商应提供电子烟电池的重复使用和回收的生态系统，并且应该转向可充电设备作为默认选项。

谢林教授及其团队还在研究新的、更为选择性的电池回收方式，允许恢复单个组件而不发生交叉污染，以及更可持续的电池化学，包括后锂离子、硫化锂和钠离子电池。

为了解决整个电池供应链面临的挑战，他还补充说，科学家在考虑电池的任何应用时都应考虑电池的生命周期：“这实际上渗透到我们所有的工作中，无论是一个雾化器电池还是一个用于电动直升机的电池。在考虑电池设备的生命周期时，我们需要完全了解电池的寿命。”

来自UCL化学工程系的研究的第一作者哈米什·里德说：“一次性电子烟的受欢迎程度近年来激增。尽管它们被销售为一次性产品，但我们的研究表明，其内部的锂离子电池可以充电和放电超过450次。这项工作突显了一次性电子烟引发的有限资源巨大浪费。”

这项名为《烟雾中的锂离子电池：一次性电子烟中的考虑》的研究已发表在《Joule》杂志上。

此项工作得到了EPSRC CASE奖励、法拉第学院、科学、创新与技术部（DSIT）以及皇家工程院对新兴技术主席的支持；国家物理实验室（NPL）也提供了支持。