Они решили самую большую проблему электромобилей, как сладкую вату.

У электромобильности есть одна большая трещина, о которой говорят все громче. Это аккумуляторы, и хотя электромобили экономят выбросы во время работы, в конце срока службы они становятся трудно поддающимися переработке отходами, полными токсичных веществ.

Попытки эффективной переработки до сих пор сталкивались с высокими затратами и сложными химическими процессами. Теперь исследователи из Массачусетского технологического института предложили новый подход, который может придать этому уравнению совершенно иные возможности.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemistry. описали материал, который ведет себя почти волшебно. Он способен самоорганизовываться в наноструктуры и при этом легко растворяется в органических растворителях. Именно эта особенность открывает путь к более простой и дешевой переработке аккумуляторов. Команда под руководством Юкио Чо из Стэнфорда рассказывает о философии «сначала переработка», то есть при разработке батарей особое внимание уделяется тому, чтобы их можно было легко разобрать и повторно использовать после окончания срока их службы.

Электромобили спасают планету, но батареи ее разрушают

Ядром открытия являются так называемые арамидные амфифилы, молекулы, родственные по структуре кевлару. К ним ученые добавили полиэтиленгликоль, который проводит ионы лития. В воде эти молекулы самоорганизуются в наноленты, способные переносить ионы между электродами. В ходе лабораторных испытаний их встроили в аккумуляторный элемент с литий-железо-фосфатным катодом и литий-титан-оксидным анодом. Материал работал, переносил ионы, но при быстрой зарядке и разрядке появлялись определённые ограничения.

Самый мощный момент наступил, когда ученые погрузили клетку в органический растворитель. Электролит распался, как сладкая вата в воде. Таким образом, аккумулятор разложился без необходимости сжигания или использования агрессивных кислот. Это именно тот шаг, который может сделать переработку массы доступной и в то же время более экологичной.

Сами авторы признаются, что это не готовое решение. Материал еще не обладает характеристиками, которые соответствовали бы отраслевым стандартам. Поэтому в будущем более вероятно, что он будет составлять лишь часть батареи, возможно, несколько слоев электролита. Однако даже этого было бы достаточно, чтобы облегчить разборку и переработку всего изделия.

Значимость открытия очевидна. Продажи электромобилей растут, запасы лития ограничены, а давление на экономику замкнутого цикла становится все сильнее. Если этот подход удастся внедрить в коммерческую практику, это может стать ключевым шагом в снижении экологического бремени электромобильности.

Это все еще концепция со многими знаками вопроса, но если отрасль хочет производить экологически чистые батареи, ей необходимо с самого начала проектировать их так, чтобы их можно было легко использовать повторно в конце жизненного цикла.

Читайте больше из категории: Электрическая мобильность