Cables de Cobre Desechados Nanostructurados Dendríticos para Baterías Alcalinas de Alta Energía

Resumen Las baterías alcalinas recargables (RABs) han recibido una atención notable en la última década por su alta energía, bajo costo, operación segura, fabricación fácil y naturaleza ecológica. Hasta la fecha, se han aplicado predominantemente materiales de electrodos y recolectores de corriente costosos para las RABs, lo que ha limitado su eficacia en el mundo real. En el presente trabajo, proponemos un proceso escalable para utilizar cables de Cu de desechos electrónicos (e-waste) como un recolector de corriente rentable para las RABs de tipo cable de alta energía. Inicialmente, se prepararon nanohilos de CuO alineados verticalmente sobre los cables de Cu desechados mediante corrosión alcalina in situ. Luego, se aplicaron tanto NiO como hidróxido de NiCo depositados en capas atómicas sobre los nanohilos de CuO para formar un electrodo uniforme estructurado en dendritas NiCo-hidróxido/NiO/CuO/Cu. Cuando el electrodo estructurado en dendritas preparado se aplicó a la RAB, mostró excelentes características electroquímicas, a saber, alta densidad de energía (82.42 Wh kg −1), excelente capacidad específica (219 mAh g −1) y estabilidad de ciclo a largo plazo (94% de retención de capacidad durante 5000 ciclos). El enfoque y material presentados cumplen con los requisitos de un electrodo rentable, abundante y altamente eficiente para las RABs avanzadas y ecológicas. Más importante aún, el método actual proporciona un camino eficiente para reciclar e-waste para aplicaciones de almacenamiento de energía de valor agregado.