Neues Batterie-Elektrolyt löst sich nach Gebrauch auf und kann recycelt werden
Das Recycling unserer regulären Lithium-Ionen-Batterien ist schwierig und teuer. Außerdem entstehen dabei große Mengen Abwässer mit hohem pH-Wert, die nicht in die Umwelt gelangen dürfen. Wenn Recyclingfähigkeit bei den gesuchten Eigenschaften für neue Batterien aber ganz oben auf der Liste steht, warum nicht zuerst bei den einfach wiederverwendbaren Stoffen nach möglichen Elektrolyten schauen, statt bekannte Elektrolyte krampfhaft recyceln zu wollen? Das fragten sich Forscher das Massachusetts Institute of Technology (MIT) und fanden sogleich den ersten Kandidaten: PEG.
Elektrolyt löst sich in organischen Lösemitteln auf
Die Materialchemiker nutzten für ihre Versuche Aramid-Amphiphile (AAs) und Polyethylenglykol (PEG). Die AAs bilden bei Wasserkontakt eine Struktur aus robusten Nanobändern, ähnlich dem Kevlar, das in kugelsicheren Schutzausrichtungen zur Anwendung kommt. Das PEG wirkte dazu als stabiler Elektrolyt, der den Ionenfluss zwischen der Kathode und Anode ermöglicht. Taucht man die Batterie in ein organisches Lösemittel, löst der Elektrolyt sofort auf und alle Inhaltsstoffe lassen sich separat recyceln, statt aneinander zu klammern. PEG ist weder flüchtig noch giftig und erst bei hohen Temperaturen brennbar – somit geht von ihm weniger Gefahr aus als von den meisten anderen Batterie-Elektrolyten.
Proof of Concept – von Marktreife weit entfernt
Die Batterie funktionierte zwar, erwies sich aber als weniger leistungsfähig im Vergleich zu handelsüblichen Produkten. Der nächste E-Auto-Akku steht hier also nicht in den Startlöchern, doch sehen die Forscher ihr Projekt ohnehin eher als »Proof of Concept« an, also als Nachweis dafür, dass ihr Konzept generell funktioniert. Einer der Beteiligten meint dazu: »… aber wir stellen uns vor, dieses Material als eine Schicht im Batterie-Elektrolyten zu verwenden. Es muss nicht der gesamte Elektrolyt sein, um den Recyclingprozess in Gang zu setzen.«
Forschung geschieht oftmals Stück für Stück, ein marktreifes Produkt ist kaum jemals mit einem Paukenschlag fertig. Dieser Ansatz erscheint zumindest interessant und könnte in späteren Entwicklungsstadien für weitere Schlagzeilen sorgen.
Quelle: news.mit.edu
