Электромобильдердің пайдаланылған аккумуляторлары көбіне қоқыс алаңында аяқталып, ұсақталып, қайта өңдеуге қиын массаға айналады. Бұл мәселені шешу үшін АҚШ ғалымдары жаңа түрдегі өздігінен ұйымдасатын материал ойлап тапты. Бұл материал қарапайым органикалық сұйықтыққа түсірілгенде тез ыдырап, қызмет мерзімі біткеннен кейін бірнеше минут ішінде бастапқы молекулалық қалпына оралады. Ол қатты күйдегі аккумулятордағы электролит қызметін атқара алады.
Қазіргі таңда аккумуляторларды қайта өңдеу үшін қатты қышқылдар, жоғары температура және күрделі технологиялық процестер қажет. Аккумулятор үш негізгі бөліктен тұрады: катод, анод және олардың арасындағы литий иондарын тасымалдайтын электролит. Көптеген литий-ионды аккумуляторларда қолданылатын электролиттер оңай тұтанып, уақыт өте токсикалық қалдықтарға бөлінеді.
Ғалымдар қайта өңдеуді жеңілдету үшін жаңа электролит ойлап табуды ұйғарды. Олар суда өздігінен ұйымдасатын молекулалар класына – арамидті амфифилдерге (АА) назар аударды. Бұл молекулалардың химиялық құрылымы мен тұрақтылығы кевларға ұқсас. Ғалымдар әр молекуланың бір ұшына литий иондарын өткізетін полиэтиленгликоль (ПЭГ) қосты. Суға түсірілгенде молекулалар ПЭГ беттері мен кевларға ұқсас берік негіздері бар нанобелттерге өздігінен бірігіп, иондарды бүкіл бетімен өткізетін тұрақты құрылым түзеді.
Дегенмен тәжірибелік аккумуляторда бір кемшілік анықталды. Нанобелттер литий иондарын анод пен катод арасында тиімді өткізсе де, поляризация әсерінен өнімділігі қазіргі коммерциялық аккумуляторлардан төмен болды. Бұл мәселені шешу әлі алда.
Айта кетейік, қытайлық Farasis Energy компаниясы сульфид негізіндегі қатты күйдегі аккумуляторларды сынақтық өндіріске шығарды және 60 А·сағ сыйымдылықтағы үлгілерді жеткізуді бастады. 2025 жылдың соңына дейін 200 МВт·сағ қуаттағы пилоттық желі іске қосылуы жоспарланып отыр, ал 2026 жылы компания өндірісті гигаватт-сағат деңгейіне кеңейтуді көздеп отыр.
Георгий Голованов жазған мақаласына сүйеніп жазылды
