廢物也可以變黃金

專題名稱廢物也可以變黃金

專題描述在這個科技持續進步的年代，能源不斷地消耗總有用完的時候，我們意識到要珍惜並充分利用所的資源與能源，所以我們做廢電池回收再利用的研究，期望可以把廢物變成黃金，活用每一分資源

隊伍名稱富北第一名

指導老師簡瑞甫　

參賽學生杜宇華　黃元峻　陳信延　

序號檔案內容上傳者最後修改
6作者 沈鈺坣、李柏緯、黃湘容
來源 中華民國第屆中小學科學展覽會
描述 明膠作為殼材包覆乾電池去極劑，在 10%二氧化錳-明膠溶液(明膠與水質量為 1:13)中以 10%
草酸交聯可得到最佳功能效率、最佳承受應力並且能將二氧化錳 100%包覆回收的去極劑紙
膜，該紙膜可以較散佈式二氧化錳提供 38%的電壓，卻能與氯化銨等低污染性電解糊料作
100%分離與回收，減少重金屬汙染問題，值得開發利用。在微膠囊製程，建議配方為 15%酒
精水溶液、0.5%明膠、1%二氧化錳之中性溶液，待噴霧成膠囊後用 5%草酸水溶液進行交聯。
使用超音波霧化器控制其噴濺高度與時間，得到 15-25 公分間以 20 分鐘為最佳噴濺時間 ，此
模組化條件能幫助開發家用微膠囊製備系統，用以居家清潔、替換式電解質試紙與美妝保養
品之小型家電中。		黃元峻2024/9/12 下午 06:18:12
5作者 周愛妮、吳宣霆、徐子康
來源 中華民國第60屆中小學科學展覽會
描述 本研究利用廢乾電池中碳棒製成石墨烯，並探討去除 PM2.5 及甲醛最佳條件，最後成功應
用於生活中製成多效合一的口罩。研究發現:①電壓愈高石墨烯生成量愈高、粒徑大小與工作電
壓呈負相關、1.5M 硫酸為最佳電解液②石墨烯、氧化石墨烯去除粒狀汙染物 PM2.5 及 PM10 效
應均優於活性碳，可取代傳統吸附劑③擴散吸附實驗中氧化石墨烯對甲醛去除率 83.89% ④石
墨烯:氧化石墨烯=1.5:1為最佳混合比例⑤呼吸箱模擬測試石墨烯-氧化石墨烯口罩濾片對 PM2.5
去除率，91.32%；甲醛去除率，92.06%效果良好⑥自製口罩滙集環保、健康、效能於一身。展
望未來:為了永續生存，石墨烯口罩濾片及口罩應繼續開發研究，讓它能推廣使用，使台灣以環
保著稱，成為名符其實的福爾摩沙，讓民眾更健康。		黃元峻2024/9/12 下午 06:13:10
4作者 陳伯延、張碩頎、賴芮盈
來源 國立臺灣科學教育館
描述 一般家庭中，通常都有許多新舊電池，
一不小心就會混在一起，於是就要用三用電
錶一顆一顆檢驗，非常麻煩，而且用電壓來
判斷電池電量又不夠精準，一不小心連新電
池都被回收掉。
以下為研究的做法及目標：
一、了解不同廠牌全新與回收鹼性電池其恢復係數之差異。
二、探討碰撞平面材質對電池彈跳行為變化之影響。
三、探討電池消耗電量與其恢復係數之關係。
四、利用市售鹼性電池回充器回充，觀察電池恢復係數之變化
五、探討 G 牌鹼性電池，正極與負極端撞擊時，恢復係數之差異。
六、解剖新舊電池，分析電池構造變化。
七、探討電池內部物質特性對其彈跳行為之影響。
(一) 全新三號鹼性電池在冷凍前後的彈跳情形之探討
(二) 自製電池空筒填充塑鋼土，探討塑鋼土變硬過程對電池彈跳行為之影響
(三) Ｇ牌電池在側面釘二孔並加入快乾比較前後彈跳情形
(四) 利用透明精油瓶填充各種物質，觀察撞擊時內部物質震盪之情形
八、探討利用電池撞擊時，聲音變化迅速判斷電池是否有電。
九、探討鹼性電池電量與其滾動行為之關聯性。
杜宇華2024/9/11 下午 05:43:11
3作者 吳思韻、胡若涵、馬欣雅、袁星塵
來源 國立台灣科學教育館
描述 在得知摩擦電池的兩極可使電力增加後，作者更進一步地深入研究，目的是為了能更了解電池的構造及反應式，並研究電池的回收與再生。		杜宇華2024/8/19 上午 08:41:27
2作者 譚慰慈、李宛蒓、李宛璇、李芳誼
來源 國立臺灣科學教育館
描述 看著教室裡收集電池的塑膠桶，於是起了廢電池再利用的念頭，希望探討濃、溫差的電池現象及內電阻和長度截面積的關係，研究電池的再利用。		杜宇華2024/8/19 上午 08:40:02
1作者 陳伯延、張碩頎、賴芮盈
來源 國立臺灣科學教育館
描述 一般家庭中，通常都有許多新舊電池，
一不小心就會混在一起，於是就要用三用電
錶一顆一顆檢驗，非常麻煩，而且用電壓來
判斷電池電量又不夠精準，一不小心連新電
池都被回收掉。
以下為研究的做法及目標：
一、了解不同廠牌全新與回收鹼性電池其恢復係數之差異。
二、探討碰撞平面材質對電池彈跳行為變化之影響。
三、探討電池消耗電量與其恢復係數之關係。
四、利用市售鹼性電池回充器回充，觀察電池恢復係數之變化
五、探討 G 牌鹼性電池，正極與負極端撞擊時，恢復係數之差異。
六、解剖新舊電池，分析電池構造變化。
七、探討電池內部物質特性對其彈跳行為之影響。
(一) 全新三號鹼性電池在冷凍前後的彈跳情形之探討
(二) 自製電池空筒填充塑鋼土，探討塑鋼土變硬過程對電池彈跳行為之影響
(三) Ｇ牌電池在側面釘二孔並加入快乾比較前後彈跳情形
(四) 利用透明精油瓶填充各種物質，觀察撞擊時內部物質震盪之情形
八、探討利用電池撞擊時，聲音變化迅速判斷電池是否有電。
九、探討鹼性電池電量與其滾動行為之關聯性。
簡瑞甫2024/8/16 上午 09:32:49

序號封面照內容說明上傳者最後修改
5類別 相簿集
名稱 使用雙氧水測試二氧化錳的濃度
說明
配製重量百分濃度1%、2%、3%的二氧化錳水溶液		黃元峻2024/9/12 下午 05:26:42
4類別 相簿集
名稱 配製二氧化錳水溶液
說明
使用二氧化錳，並配製不同濃度的二氧化錳的水溶液，製成新電池。		黃元峻2024/9/12 下午 05:23:11
3類別 相簿集
名稱 老師示範，如何拆解電池，以及如何拆解電池，與如何清洗相關物件
說明
舊電池碳棒清洗，重新加入二氧化錳，與雙氧水，並用三用電表，測量電壓、電流和電阻。		黃元峻2024/9/12 下午 05:19:33
2類別 相簿集
名稱 清洗碳棒
說明
把舊電池的碳棒進行清洗再利用		杜宇華2024/9/2 上午 08:16:18
1類別 相簿集
名稱 實驗過程
說明
拆解電池，觀察內部結構，以便理解並執行後續操作		簡瑞甫2024/8/16 上午 10:16:40

序號內容上傳者最後修改
8作者 黃元峻
標題 好幾次的調整，最終的電池出爐
內容
我們做出了第一代新型環保電池，好不容易做出來了，但是最終面臨的問題電功率很快就降到最低，我們經過四次的調整，我們第四代的電池，的電功率和電流還有電壓，都有明顯的提升，但是與新的乾電池相比，還是略微遜色，想做到電池功率好，並且讓它環保，真的很難，如果真的想環保，還是打消這種念頭，改去買市面上的環保電池比較好。

黃元峻2024/9/26 下午 06:26:32
7作者 黃元峻
標題 天真的自己
內容
我們一開始以為乾電池也可以充電，我們利用感應起電的原理，在感應起電機轉動時，獲得大量電荷，而產生較高的靜電壓，對乾電池進行火花放電。但是一次性電池就是一次性電池，不可能以這種方式讓電池恢復電力，我們認為實驗的可能性很小，所以就放棄了這個想法。

黃元峻2024/9/26 下午 06:12:31
6作者 黃元峻
標題 了解乾電池
內容
我們要先了解，乾電池是如何運行的。
正極為電池中間的碳棒，但碳棒不參與反應。 （以二氧化錳為氧化劑）極為電池外殼的鋅筒，以鋅為還原劑。 電解液以氯化銨水溶液為主，再加少量的澱粉混合成糊狀。 因電解液為糊狀，而不是呈液態，故稱為乾電池。 一般碳鋅電池的電壓為1.5伏特，放電一段時間後，電壓會逐漸降低。

黃元峻2024/9/12 下午 06:10:16
5作者 陳信延
標題 研製第一代的碳鋅環保電池以及實驗結果
內容
第一步；將回收廢乾電池的碳棒，經上述方法處理清潔後的碳棒作為正極。
第二步、取香灰中電解質晶體8g與少許的水，澱粉調製成糊狀液作為電池的電解液。
第三步:已處理好的鋅榖為電池負極，以空氣中的氧做為去極劑。
第四部:以不透水的紙墊置於鋅榖底部，將處理好的碳棒固定在鋅榖的中央，再將調製好的電解液倒入鋅榖中。
第五步:以數位電表測量電池的電壓、電流。
實驗結果，以導線連接一個2.5w小燈泡使其發亮，用數位電錶每10分鐘測量儀次電池的電壓與電流。

陳信延2024/9/12 下午 06:02:29
4作者 陳信延
標題 探討香灰的化學成分和如何萃取香灰
內容
依據相關的文獻得知道:一般線香主要以15種天然植物乾燥為料包刮，大黃、乾鬆、細辛、新木小茴、肉桂、甘草、零陵香、春花、丁香、龍柏粉、排草及等經調和後附著於竹材骨幹而成。
然後香灰是一種白色晶體粉末，香灰中草酸鈣是含有二分子結晶水的無色柱狀晶體是植物常具有的成分，故而香灰可以做肥料使用。
接著是萃取香灰，首先要先取10g香灰加入50g的水中，接下來充分均勻攪拌後使香灰內的電解質完全溶於水，再以濾紙將香灰的殘渣過濾掉，萃取出香灰中的電解質，再以酒精將濾液家熱結晶，萃取香灰中的電解質晶體。
經過測試電解質晶體水溶溶液為鹼性水溶液。

陳信延2024/9/12 下午 05:54:03
3作者 杜宇華
標題 二氧化錳的發現與認識
內容
我們在拆解電池時發現內部有黑色糊狀物，老師告訴我們那就是二氧化錳，他在實驗室有著十分重要的用途，幾乎可以說是必不可少的催化劑，廢電池中的二氧化錳可以挖出來做利用，可以幫學校的實驗室節省資源的消耗以及經費，也可以做為電解液在重複利用做成新的電池

杜宇華2024/9/11 下午 06:54:52
2作者 陳信延
標題 舊電池回收利用的拆解方式
內容
首先我們做了萬全的準備來實驗，第一步要用鐵鎚輕敲電池外殼敲掉再用鉗子把銅環和碳棒拔出，但拆解要很小心，因為用鐵鎚可能會把電池砸爛可能砸到手。接下來第二步要用小刮勺把電池內的黑色物質挖出。再將負極鋅挖乾淨再用自來水清理就可以了。最後在用磁吸引鐵、鎳和金屬榖就可以回收資源了

陳信延2024/9/11 下午 06:40:16
1作者 杜宇華
標題 拆解電池
內容
為後續的實驗及研究能夠進行順利，我們首先進行了電池的拆解，第一次這麼做，沒有經驗，靠著手中的鉗子跟剪刀不斷搗鼓，過程中也發生意外，例如用力過猛直接弄壞零件，汁液噴灑出來弄得滿地都是，我們在這耗費了三四顆電池，超難拆的，可能是因為沒有經驗的關係吧～後來我們拿著尖嘴鉗和剪刀，以為可以用蠻力撬開，結果電池爆開了。到後來因為有經驗了，我們也很有耐心的拆解，一層一層的拆開，發現有些品牌的電池超難拆，有些很好拆。直至把每個零件分開並擺放整齊，才能一點一點地了解一顆電池的內部結構，老師也有充分的講解並叮囑我們：一定要仔細聽、認真思考，我們的實驗才會有理想的成果。

杜宇華2024/9/11 下午 06:07:23

序號封面簡介（摘要）上傳者最後修改
5書名 電化學基本原理與應用
作者 田福助
出版社 五洲出版有限公司
簡介（摘要）
「電化學基本原理與應用」是編者參考中、日、英等書籍為數學及工業界上之需要而蝙寫的，不但適合一骰專科及大學教學之教材，亦適合工業界及右心進修人士之參考。
本書中不但對電化學之基本原理作詳細之說明，也詳述其原理在分析上、工業上及測定上之應用。諸如導電度之測定及應用、電動勢之測定及應用、電位之測定及應用、極譜儀之應用、pH 值之測定及應用等在分析上應用甚多。電池之原理及實側，也詳細討論。電鐘之原理及實例亦詳細介紹，並高附錄中收集各種工業界(中、日、美、德〉之電鍍液配方，以供工業界及學者之參考
導讀
本書除對電化學原理，由淺入深解說外，並列出許多原理之應用。尤其在第六章電化學的測量儀器及其在分析上之應用，列舉許多目前常用之儀器及其測定原理與應用。在第七章及第八章列舉許多日常實用之一次電池及二次電池。在第九章電鍍中，除說明電鍍之原理外，並列舉許多電鍍之實例，對於各種金屬電鍍之配方，因受篇幅限制，只能列舉一兩種，其他常用之配方，因目前電鍍甚重要故收集列舉於附錄中，以供學生之參考。
本書於各章節之有關部位，皆附有插圖，以幫助學生之理解，增進學習興趣，並加深學習的印象。		杜宇華2024/8/19 上午 09:57:56
4書名 鋰離子電池原理與技術
作者 黃可龍, 王兆翔, 劉素琴
出版社 五南
簡介（摘要）
　書中介紹了鋰元素的物理化學性質；鋰離子電池的基本概念與組裝技術；正極材料的微觀組成與電化學性能；負極材料、電解液、電極材料的研究方法以及鋰離子電池的應用與展望。
導讀
本書彙集了國內外研究者的最新科技成果與相關技術，體現了鋰離子電池當今發展和研究的趨勢，是化學、物理、材料等學科的基礎理論研究與應用技術的前沿集成反映。
　　本書適合於高等學校、科研院所、相關企業從事化學電源研發的科研人員、管理工作者和生產技術人員等，同時可作為相關專業的師生學習參考用書。		黃元峻2024/7/17 下午 02:15:48
3書名 圖解電池入門
作者 內田隆裕
出版社 世茂
簡介（摘要）
掌握各種化學電池與物理電池的特性，
更適當、安全地使用電池，並延長電池壽命！
手機、數位相機、遙控器、時鐘，
照明設備、汽車、住宅發電系統……
無所不在的電池種類與運用範圍不斷擴大，
消費者到底該如何使用，才能徹底發揮電池的功能？
讓本書告訴你各種電池的相關知識和正確使用方法。
導讀
本書從電池的廣泛用途說起，深入淺出地介紹各種電池的原理、能源供應構造與發展歷史，從最古老的巴格達電池，到近來有新世紀能源之稱的燃料電池，繼而介紹最具代表性的四種物理電池，如太陽能電池與原子能電池等，鉅細靡遺。並針對電池的安全使用方法、廢氣處理、回收利用，及二次電池的充電技巧等，做最完整的說明。希望能幫助大家以更有趣的方式掌握電池相關知識，並正確地使用各類電池。		黃元峻2024/7/17 下午 02:08:18
2書名 中國新能源電池回收利用產業發展報告（簡體書）
作者 中國工業節能與清潔生產協會新能源電池回收利用專業委員會
出版社 機械工業出版社
簡介（摘要）
分析各技術、設備及模式的創新性、適用性、經濟性；梳理並分析地方試點、汽車生產企業、電池生產企業、綜合利用企業在推動退役電池回收利用方面進行的積極嘗試以及取得的進展，並挑選典型案例進行深入分析，研究其發展路徑、發展模式、發展成效等，分析創新性、推廣性、經濟性；最後邀請多位專家對行業發展趨勢、政策導向、技術發展及商業模式等幾個方面進行了評述。
導讀

本書主要總結了中國新能源電池回收利用產業發展情況，梳理並分析了2022年度國家層面及地方層面發佈的電池回收利用行業政策及標準；基於行業公開數據、國家監管平臺數據和國家溯源管理平臺數據，總結分析新能源電池原材料、電池生產、電池應用、回收利用各個環節發展情況，多維度交叉分析動力電池市場表現、競爭格局、技術發展等現狀，充分挖掘溯源數據價值；梳理了退役電池回收利用關鍵技術創新、設施設備創新、商業模式創新等方面的研究進展，		杜宇華2024/7/17 下午 02:02:47
1書名 鋰離子電池回收與資源化技術（簡體書）
作者 李麗
出版社 科學出版社
簡介（摘要）
由於鋰離子電池具有高的能量和功率密度、長循環壽命、操作簡單和環境友好等特徵，其成為電氣化交通運輸和大規模儲能的理想儲能器件。作為整合可再生資源和綠色交通用的可充電電池，鋰離子電池正在經歷前所未有的快速發展。隨著新能源汽車的需求和產量不斷攀升，鋰離子電池在純電動汽車、混合電動汽車和插入式混合電動汽車的應用，其需求量和生產量與日俱增。動力汽車退役後將產生大量廢舊鋰離子電池，而鋰離子電池的生產過程也會產生一定比例的廢料。綠色、高效、低成本地回收這些廢棄物，不僅可以避免其對環境和人體健康的潛在威脅，而且能夠為鋰離子電池的生產提供原材料、降低對一次礦石資源的依賴、促進電池行業可持續發展。退役鋰離子電池的迅速增加，使我國成為最早面臨大規模動力電池“報廢潮”的國家。在鋰離子電池回收和再生過程中，如何避免對環境的再次污染、如何實現鋰離子電池資源化再利用的經濟增長點，這些均為事關新能源汽車和動力電池更好推廣應用的難題，爭取能為新能源汽車用鋰離子電池可持續發展、為大規模儲能產業應用提供科技支撐。本書結合國內外鋰離子電池技術及電動汽車的發展現狀及趨勢，系統介紹了退役鋰離子電池失效機制、拆解回收、資源化綜合利用等最新研究技術，並對本領域所面臨的機遇挑戰與發展趨勢進行總結展望。
導讀
鋰離子電池退役後若處置不當，其電極材料、電解質等不僅會對環境造成嚴重污染，還會造成資源的極大浪費。隨著退役鋰離子電池規模不斷擴大，其資源化回收處理的必要性也日益凸顯，主要體現在環境污染減量、經濟效益驅動、戰略資源定位、政策標準引導四方面。從環境污染減量角度考慮，退役鋰離子電池含有大量重金屬化合物、有機物等難降解物質，對環境將產生潛在負面危害；從經濟效益驅動角度考慮，下遊對原材料需求的持續快速增長導致鈷資源供需格局轉為短缺，鈷價將高位運行並具備進一步上行空間，國內少數城市已對動力電池回收增設基金補貼，一旦落實對行業是重大利好；從戰略資源定位角度考慮，鋰離子電池中含有鈷（Co）、鋰（Li）、鎳（Ni）、錳（Mn）等價值較高的金屬，我國鈷和鎳資源匱乏，儲量分別僅占全球的1%和3.4%，對外依存度分別是97%和86%。全球鈷礦上遊資源主要被嘉能可、洛陽鉬業、歐亞資源等跨國礦企控制，僅極少數國內企業收購剛果優質鈷礦，鈷資源成為動力電池及上遊正極材料廠家的“必爭之地”。因此，針對退役鋰離子電池開展回收與再生利用具有一定的必要性和緊迫性。此外，國內外紛紛出臺電池回收處理相關法律、法規及政策規範，極大地推動了退役鋰離子回收行業集中有序和規範化發展。
鑒於該領域國內外發展現狀與態勢，退役鋰離子電池回收利用關鍵技術方面的產學研合作尤為重要，同時應逐步完善鋰離子電池行業規範化標準法規，建立鋰離子電池回收利用全閉環體系，以解決鋰離子電池在進入生命周期末端後所帶來的潛在環境污染和資源浪費等問題，進一步推動電動汽車及動力電池產業鏈實現可持續健康有序發展。		杜宇華2024/7/17 下午 01:32:44

序號截圖網站簡介上傳者最後修改
5網站名稱 锑星百科
網址 https://antimony.fandom.com/zh/wiki/%E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%94%B0?variant=zh-tw
網站簡介
銻星百科是一個內容自由、任何人都能參與、並有多種語言的超理百科全書協作計劃。我們的目標是建立一個完整的超理百科全書。
2007年，百度化學吧出現了一個ID為「超級理科生」的用戶。他在化學吧發表了大量明顯錯誤的觀點，且對其他人進行嘲諷。在ID被封后，又以「超級理科生Ⅱ」、「趙明毅等ID繼續進行破壞，後來甚至擴張到了物理吧。由於其發表的內容過於匪夷所思，很快成為笑柄。雖然趙明毅本人只活動了很短時間，但他發表的大量離奇言論引起了廣泛的興趣，在很長時間內成為了最重要的惡搞對象。
其後，隨著惡搞的不斷加深，為了使其更像一門學科的名稱，「超級理科生」被簡稱為「超理」，有時也被稱為「超理學」		杜宇華2024/8/19 上午 10:04:51
4網站名稱 維基百科
網址 https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%94%B0
網站簡介
是維基媒體基金會運營的一個多語言的線上百科全書，並以建立和維護作為開放式協同合作專案，特點是自由內容、自由編輯、自由著作權。目前是全球網路上最大且最受大眾歡迎的參考工具書，名列全球二十大最受歡迎的網站，其在搜尋引擎中排名亦較為靠前。維基百科目前由非營利組織維基媒體基金會負責營運。Wikipedia是混成詞，分別取自於網站核心技術「Wiki」以及英文中百科全書之意的		杜宇華2024/8/19 上午 09:21:45
3網站名稱 江西恆力國際集團
網址 http://www.baacebattery.com/cb-series/about
網站簡介
江西恆力國際集團創立於1998年，集團總部位於中國才子之鄉--江西撫州，是一家專注於電池研發、生產、銷售為一體的跨國集團公司。
集團經營產品有：固定型閥控密封式鉛酸蓄電池、小型閥控密封式鉛酸蓄電池、電動輔助車用密封鉛酸蓄電池、膠體電池、汽車、摩托車用鉛酸蓄電池、鋰離子電池等系列，因為本身以電池為主要產品的集團，他們的網頁對我們研究很有幫助		杜宇華2024/8/15 上午 09:44:44
2網站名稱 跟著鄭大師玩科學
網址 https://www.masters.tw/79321/%E9%89%9B%E8%93%84%E9%9B%BB%E6%B1%A0%E5%BE%A9%E6%B4%BB%E8%A1%93
網站簡介
鄭永銘老師是學生口中的「物理魔術師」，每堂課的前五分鐘就是他的魔法時間，因為愛因斯坦曾說「興趣是學習的最大動力」，於是開始利用小道具來教物理，果然讓學生產生了興趣並激盪出許多的學習火花。鄭老師的座右銘是：「教學最大的喜悅是學生都喜歡上物理，最大的希望是學生都勤奮學物理」。
其中一幾篇文章介紹了跟電池有關的知識，並實驗證明復活電池的方法		杜宇華2024/8/15 上午 09:26:00
1網站名稱 百度百科
網址 https://baike.baidu.hk/item/%E9%9B%BB%E6%B1%A0%E4%BF%AE%E5%BE%A9/5885229
網站簡介
百度是全球最大的中文搜索引擎，是中国最大的以信息和知識為核心的互聯網綜合服務公司，更是全球領先的人工智能平台型公司。
它充分的告訴我們電池運作的原理，以及提出有效並經過實驗的方案，協助讀者復活電池，化廢物為黃金		杜宇華2024/8/15 上午 09:15:42

序號書面報告說明上傳者最後修改
1說明 廢物也能變黃金，廢電池回收之研析杜宇華2024/9/26 下午 05:48:23