Nowe rozwiązania w świecie akumulatorów elektrycznych mogą zrewolucjonizować cały rynek. Zespół naukowców opracował elektrolit, który po zakończeniu życia baterii rozpada się na cząsteczki, umożliwiając prostszy i szybszy recykling.

To innowacyjne podejście może sprawić, że odzyskiwanie cennych materiałów z akumulatorów pojazdów elektrycznych w końcu przestanie być drogą i żmudną procedurą, a stanie się realną alternatywą dla wydobywania litu z ziemi.

Temat zużytych akumulatorów to bolączka całej branży pojazdów elektrycznych, a i w przypadku jednostek z silnikami konwencjonalnymi problem przecież też istnieje. Od lat branża skupiała się na osiągach i maksymalizacji wydajności ogniw, odkładając temat recyklingu na dalszy plan. Teraz badacze z Massachusetts Institute of Technology stwierdzili, że trzeba działać inaczej i postanowili zaprojektować akumulatory z myślą o końcu ich cyklu życia. W efekcie powstał elektrolit, który pełni funkcję warstwy łączącej w baterii, a potem wraca do swojej pierwotnej formy molekularnej, co umożliwia oddzielenie elektrod i ich ponowne wykorzystanie.

Budowa baterii opiera się na katodzie, anodzie i elektrolitach transportujących jony litu pomiędzy nimi. Standardowe rozwiązania z czasem rozkładają się na toksyczne i łatwopalne produkty uboczne, których neutralizacja wymaga skomplikowanych technologii i sporych nakładów finansowych.  Metoda naukowców eliminuje ten problem, bo nowy materiał strukturalnie podobny do włókien Kevlaru, oraz polietylenu glikolu, tworzy stabilną, ale łatwo rozpuszczalną strukturę.

Badacze tłumaczą, że jeden element materiału zapewnia elastyczne środowisko, w którym jony litu mogą się swobodnie poruszać, a drugi odpowiada za mechaniczną wytrzymałość, podobną do tej, którą znamy z kamizelek kuloodpornych. W kontakcie z wodą cząsteczki same układają się w nanowstążki o grubości kilku nanometrów, a w zaledwie kilka minut roztwór zmienia się w żel. W praktyce oznacza to, że produkcja w dużej skali nie stanowi problemu. Co więcej, gdy taki akumulator zostanie zanurzony w rozpuszczalniku organicznym, materiał rozpada się niemal natychmiast, oddzielając elektrody - niczym wata cukrowa wrzucona do wody.

Zespół z MIT przetestował swoje rozwiązanie na katodzie z fosforanu żelaza litu i anodzie z tlenku tytanu litu. Materiał wytrzymał proces montażu i obciążenia związane z pracą akumulatora, choć pewnym wyzwaniem okazała się polaryzacja, spowalniająca ruch jonów w porównaniu do obecnych standardów. Badacze podkreślają jednak, że nie chodzi o całkowite zastąpienie elektrolitów, a o stworzenie dodatkowej warstwy, która uruchomi proces recyklingu i ułatwi odzysk materiałów.

Choć nie wszystkie problemy zostały rozwiązane, to perspektywa łatwego rozdzielania elektrod i odzyskiwania litu na masową skalę robi ogromne wrażenie. Naukowcy są przekonani, że z biegiem lat, wraz z rozwojem nowych generacji akumulatorów, ta technologia znajdzie swoje miejsce w seryjnej produkcji. Potencjał jest ogromny, zresztą nie tylko dla środowiska, ale też dla gospodarki, bo skuteczny recykling może ograniczyć przewidywane skoki cen litu, których obawia się cała branża elektromobilności.

Jeżeli uda się wprowadzić to rozwiązanie do przemysłu na szeroką skalę, rynek pojazdów elektrycznych, w tym również motocykli na prąd, może zyskać solidny fundament na długie lata.