Самоасемблиращ се материал опростява рециклирането на батерии за електромобили

С ускоряването на бума на електрическите превозни средства, се разраства и проблемът с отпадъчните батерии от тях. Макар методите за рециклиране да се подобряват, много от батериите все още попадат в депата за отпадъци. Екип от Масачузетския технологичен институт (MIT) се надява да промени това с помощта на нов материал за батерии, който се разгражда бързо при потапянето му в прост органичен разтворител.

В проучване, публикувано в Nature Chemistry, изследователите демонстрират, че техният материал може да функционира като електролит в работеща твърдотелна батерия, след което да се върне до първоначалните си молекулярни компоненти в рамките на минути. Тъй като електролитът свързва компонентите на батерията, цялата клетка се разрушава при разтварянето на материала, което ускорява и улеснява рециклирането.

“Досега фокусът беше предимно върху ефективността на батериите, а впоследствие се търсеше решение на въпроса с рециклирането. Ние правим точно обратното – проектираме с мисъл за рециклируемостта”, казва водещият автор Юкио Чо, който е докторант в MIT по време на проучването.

Ключът се крие в молекула, наречена арамид амфифил (AA), чиято химична структура наподобява тази на кевлара. Учените добавят в единия край на тази молекула полиетилен гликол, който провежда литиевите йони. Когато се добави вода, молекулите АА се самоасемблират в здрави, йонно проводими наноленти, които могат да бъдат горещо пресовани за получаването на твърд електролит. Материалът е механично стабилен и позволява мащабиране.

При тестване батерията работи, но бързото зареждане е ограничено от поляризация. Все пак екипът показва, че електролитът се разгражда лесно, позволявайки разделянето на компонентите.

“Това е само първата стъпка. Ако започнем масово да рециклираме лития от съществуващите батерии, необходимостта за добив на нови суровини ще намалее, а доставките ще се стабилизират”, казва Чо.