นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียริเวอร์ไซด์ เปลี่ยนขวดแก้วที่ทิ้งแล้วให้เป็นนาโนซิลิกอนด้วยกระบวนทางเคมีต้นทุนต่ำเพื่อใช้ทำแอโนดในแบตเตอรี่ลิเทียมประสิทธิภาพสูง กระบวนการดังกล่าวมีสามขั้นตอน ตั้งแต่เริ่มบดขวดแก้วให้เป็นผงแป้งละเอียด ต่อมานำผงแป้งดังกล่าวมาบดกับแมกนีเซียมและให้ความร้อน (magnesiothermic reduction) เพื่อเปลี่ยนซิลิกอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นนาโนซิลิกอนที่มีขนาดเล็กลง จากนั้นเคลือบอนุภาคนาโนซิลิกอนด้วยคาร์บอนเพื่อนำไปทำขั้วแอโนดในแบตเตอรี่ที่ชาร์จซ้ำได้

ในงานวิจัยนี้ ทีมได้ทดสอบประสิทธิภาพของแบตเตอรี่กระดุมที่มีขั้วซึ่งทำจากวัสดุซิลิกอนที่ได้จากแก้วและเคลือบด้วยคาร์บอน (Carbon-coated glass derived-silicon (gSi@C)) ผลพบว่าแบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถชาร์จซ้ำได้ไวขึ้น มีความเสถียรมากขึ้น และเก็บพลังงานได้เพิ่มขึ้นเกือบ 4 เท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ทั่วไป

หนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่า นาโนซิลิกอนที่ได้จากขวดแก้วเพียงหนขวดนั้นมีจำนวนมากพอที่จะทำแบตเตอรี่กระเป๋า (pouchcell battery) ได้สามถึงห้าอันหรือแบตเตอรี่กระดุมได้หลายร้อยอันเลยทีเดียว ผลงานวิจัยนี้ไม่เพียงแต่จะช่วยลดขวดแก้วในพื้นที่ฝังกลบแล้ว ยังได้แบตเตอรี่ลิเทียมไอออนที่มีประสิทธิภาพที่ดีกว่าเดิมอีกด้วย

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่
1. https://ucrtoday.ucr.edu/46307
2. https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4433654/Recycled-glass-bottles-make-efficient-batteries.html#ixzz4f9iAnLVd
3. งานวิจัยฉบับเต็ม : Changling Li, Chueh Liu, Wei Wang, Zafer Mutlu, Jeffrey Bell, Kazi Ahmed, Rachel Ye, Mihrimah Ozkan, Cengiz S. Ozkan. Silicon Derived from Glass Bottles as Anode Materials for Lithium Ion Full Cell Batteries. Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-01086-8

Scroll Up