无线为多台设备充电;轻型植物超级电容器;充电锂离子电池。
无线为多台设备充电
ITMO大学的研究人员开发了一种超材料，可以用来把表面变成无线充电区适用于不同厂家不同功率传输标准的多台设备。
ITMO大学物理与工程系的研究员Polina Kapitanova说:“有各种不同频率的无线电力传输标准，所以你不能只使用任何制造商的充电器。”“例如，华为为手机和智能眼镜使用了一种无线电源传输频率，所以你不能用同一个充电器为这些设备充电。”
Kapitanova继续说:“我们提出的是一种全新的超表面，可以用作无线电力传输系统中的发射器，允许用户一次为多个设备充电。”“这个表面可以在一个频率下使用，也可以在多个频率下使用。”
与传统的平线圈谐振器不同，超表面使用了亚波长平行条形导体阵列形成的谐振器。该系统可以分布在一个广泛的区域，如茶几或床头柜。
“事实证明，这种结构具有独特的特性，包括反向频散，可以有效地应用于无线电力传输，”Kapitanova说。“这种结构有几个具有均匀磁场的模式(谐振频率)。它能让我们无线传输能量。同时，电场隐藏在结构的边缘，在电容器上，这样对用户来说更安全。”
研究人员创建了超表面的原型，并研究了其在不同频率下的特性，作为智能桌子项目的一部分，并成功地用不同频率点亮led。接下来，研究小组计划评估电场的下降水平，以使充电器更安全、更快。
轻便的植物超级电容器
德克萨斯农工大学和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员开发了一种超级电容器基于二氧化锰和植物基聚合物木质素。
“将生物材料集成到储能设备中一直很棘手，因为很难控制它们产生的电学特性，这将严重影响设备的生命周期和性能。此外，制造生物材料的过程通常包括危险的化学处理，”塔姆大学机械工程系教授梁红博士说。“我们设计了一种环保的储能设备，具有优越的电气性能，可以轻松、安全、成本低得多地制造。”
为了开发超级电容器中的一个电极，研究小组研究了二氧化锰。“与其他过渡金属氧化物，如钌或氧化锌相比，二氧化锰更便宜，供应丰富，更安全，这些过渡金属氧化物通常用于制造电极，”梁说。“但二氧化锰的一个主要缺点是它的导电性较低。”
木质素是一种能使木材纤维粘在一起的天然聚合物，已被证明能增强其他金属氧化物电极的电化学性能。研究小组用消毒剂高锰酸钾处理纯化木质素。应用高温高压启动氧化反应，分解高锰酸钾并将二氧化锰沉积在木质素上。
由梁红博士团队制作的绿色超级电容器原型。(来源:洪亮博士/塔木工程)
接下来，他们将木质素和二氧化锰的混合物涂在铝板上，形成绿色电极。该超级电容器是在木质素-二氧化锰-铝电极和另一个由铝和活性炭制成的电极之间夹入凝胶电解质组装而成的。
超级电容器表现出稳定的电化学性能，在数千次循环后，其保持电荷的能力几乎没有变化。此外，超级电容器既轻便又灵活。
“在这项研究中，我们已经能够使用低成本、可持续的方法制造出具有优异电化学性能的植物超级电容器，”梁说。“在不久的将来，我们希望通过只采用绿色、可持续的成分，使我们的超级电容器100%环保。”
为锂电池充电
上海交通大学和圣路易斯华盛顿大学的研究人员正在研究一种不同的方法回收二手锂离子电池。大多数电池回收都包括将其粉碎并分离组件材料。
相反，该团队正在研究将锂离子电池电化学“再填充”到用过的电极中，以再生有用的化合物，如钴酸锂。
圣路易斯华盛顿大学的Zhen (Jason) He说:“由于95%的材料仍在那里并且可用，我们想看看是否可以直接再生完整的锂钴氧化物化合物，而不是恢复单个元素，然后将它们组合在一起成为有用的化合物。”“我们使用了电沉积工艺，我们将锂离子沉积在废电极上，由电流驱动，产生电场将离子吸收到电极上。
“我们可以在废弃电极中添加额外的锂离子，你就会得到一个完整的配方，让你可以重复使用这些材料。”
在可行性研究中，研究人员能够将废锂再盐化x首席运营官2电极和恢复晶体结构与后退火过程。他们计划继续努力再生锂离子电池中的材料，并研究其成本效益。
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