Специалисты из Массачусетского технологического института (MIT) создали инновационный твердотельный электролит, способный растворяться в течение нескольких минут при контакте с органическим растворителем. Это упрощает процесс разборки и переработки аккумуляторов для электромобилей. Благодаря этому решению, исследователи стремятся справиться с проблемой электронных отходов, возникающей в связи с увеличением количества электромобилей.
Электролит формируется из молекул, химическая структура которых аналогична кевлару. При контакте с водой эти молекулы спонтанно формируют миллионы прочных нанолент, проводящих ионы. Для создания твёрдого материала исследователи применили метод горячего прессования и использовали его в качестве связующего слоя для закрепления положительного и отрицательного электродов аккумулятора.
После завершения эксплуатации батарею можно полностью погрузить в органический растворитель, где электролит растворится всего за несколько минут. По словам Юкио Чо, одного из разработчиков этой технологии, это напоминает «растворение зефира в воде». Впоследствии батарея разложится, и ее составные части смогут быть легко переработаны.
По мнению Чо, в аккумуляторной отрасли прежде существовала практика, когда в первую очередь использовались материалы с высокими характеристиками, а вопросы переработки сложных и трудноперерабатываемых аккумуляторов рассматривались уже на втором этапе. Однако их стратегия заключается в выборе легко перерабатываемых материалов и последующей разработке на их основе форм-фактора аккумулятора, изначально проектируя его с учетом возможности вторичной переработки.
Команда разработала функциональную твердотельную батарею с применением нового электролита, однако её характеристики пока уступают показателям широко используемых коммерческих аккумуляторов. Несмотря на это, ученые считают, что данная технология может заложить основу для создания замкнутого цикла переработки аккумуляторов, что позволит сократить потребность в первичных ресурсах и минимизировать воздействие на экологию при утилизации электронных отходов.