Диджитал Волшебный трюк Гарри Поттера помог сделать аккумуляторы лучше: что придумали ученые
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый "самоорганизующийся" материал для переработки аккумуляторов электромобилей.
Related video
Многие отработанные аккумуляторы электромобилей попадают на свалки, поскольку переработка сложна и дорога, а также часто требует использования агрессивных химикатов. Ученые создали ключевой компонент для аккумулятора, который изначально легко поддается переработке, пишет interestingengineering.com.
Этот материал служит электролитом, который переносит ионы лития между положительно заряженным катодом и отрицательно заряженным анодом. Но он может быстро разрушаться при погружении в простую органическую жидкость. Когда настает время утилизировать аккумулятор, весь слой электролита может естественным образом "отвалиться", и электроды перерабатываются отдельно.
Технология, вдохновленная фокусом Гарри Поттера
Вдохновленные сценой из "Гарри Поттера", где Дамблдор одним взмахом руки убирает комнату, исследователи задались вопросом: можно ли применить подобное "волшебство" к переработке аккумуляторов? Узнав о молекулах, способных собираться в сложные структуры и возвращаться к своей первоначальной форме, они решили использовать эту концепцию для создания перерабатываемого материала для батарей.
Устойчивый электролитный материал состоит из крошечных молекул — арамидных амфифил (АА), которые могут самоорганизовываться в воде. Они были разработаны для имитации прочной и стабильной химической структуры кевлара — пуленепробиваемого материала. Кроме того, к АА-молекулам был добавлен полиэтиленгликоль (ПЭГ), чтобы они могли проводить ионы лития.
При контакте с водой молекулы спонтанно образуют прочные наноленты с ионпроводящей поверхностью. Эти наноленты затем могут быть подвергнуты горячему прессованию для получения твердотельного материала.
Когда аккумулятор больше не используется, его помещают в органические растворители, чтобы растворить электролит, скрепляющий слои аккумулятора, подобно сахарной вате в воде. По мере разложения электролита весь аккумулятор разбирается, что позволяет легко сортировать и перерабатывать его отдельные компоненты.
Новый материал, разработанный учеными, оказался достаточно прочным и надежным, чтобы выдержать суровые условия работы батарей.
Ранее мы писали о том, что найдено 400 млн тонн вещества, которое заменит литий в батареях. Хотя марганец ассоциируется со сталелитейным производством, литий-марганцевый оксид и никель-марганцево-кобальтовая химия стали весьма интересными для аккумуляторных технологий.
