Elbilar kan bli mycket renare tack vare återvinningsbara solid state-batterier från MIT

Ett team av MIT-forskare har utvecklat en ny, självmonterande elektrolyt för batterier som kan hjälpa till att hantera det hotande problemet med elektroniskt avfall som elbilsboomen medför. Teamet skapade en ny typ av solid state-elektrolyt som snabbt bryts isär när den sänks ned i ett "organiskt lösningsmedel" Detta möjliggör enkel återvinning av värdefulla komponenter.

Denna upptäckt - som publiceras i tidskriften Nature Chemistry - kan leda till en ny era inom batteridesign. Elektrolyten är tillverkad av molekyler som liknar Kevlar i kemisk struktur. När dessa molekyler utsätts för vatten sätter de automatiskt ihop sig och bildar miljontals starka, jonledande nanoribbor som kan varmpressas till ett fast material. Denna fasta elektrolyt används sedan som ett anslutande skikt för att hålla ihop ett batteris positiva och negativa elektroder.

I slutet av batteriets livslängd kan hela cellen helt enkelt sänkas ned i ett organiskt lösningsmedel. Elektrolyten löses upp på några minuter - en process som den första författaren jämförde med sockervadd som löses upp i vatten - vilket gör att batteriet faller isär och batteriets komponenter kan återvinnas på ett enkelt sätt.

Hittills har vi inom batteribranschen fokuserat på högpresterande material och konstruktioner och först senare försökt komma på hur vi ska återvinna batterier som tillverkats med komplexa strukturer och material som är svåra att återvinna. Vår strategi är att börja med lättåtervinningsbara material och ta reda på hur de kan göras batterikompatibla. Att designa batterier för återvinning redan från början är ett nytt grepp. - Yukio Cho, försteförfattare till artikeln.

Teamet lyckades bygga ett fungerande solid state-batteri med hjälp av den nya elektrolyt de tillverkat, även om dess prestanda var undermålig jämfört med "kommersiella batterier av guldstandard" Forskarna menar att detta kan stimulera utvecklingen av en cirkulär ekonomi för batterier, vilket minskar behovet av ständig utvinning av nytt material.