Дослідники з Чиказького університету знайшли спосіб позбутися небезпечних хімічних речовин в акумуляторних батареях, зберігаючи при цьому високу продуктивність.

Глобальний попит на літій-іонні акумулятори зросте з 700 гігават-годин у 2022 році до 4,7 терават-годин до 2030 року, згідно з даними Mckinsey Company. Однак "брудний секрет" батарей - використання шкідливих хімічних речовин - досі залишається невирішеним.

Окрім рідкоземельних матеріалів, акумулятори електромобілів містять небезпечні хімічні речовини, відомі як PFAS (пер- і поліфторалкільні сполуки). PFAS зустрічаються всюди: від нашого одягу до антипригарних кухонних сковорідок. Вони не розкладаються в навколишньому середовищі та можуть проникати в організм через їжу і воду, звідси й назва "вічні хімікати".

Дослідники з Чиказького університету розробляють нове покоління акумуляторів для електромобілів, які не містять PFAS. У типовому літій-іонному акумуляторі ці речовини присутні в катоді та в електроліті, де вони допомагають підтримувати внутрішню структуру батареї. Однак учені стверджують, що наявність PFAS не є фундаментальною вимогою.

Для вирішення цієї проблеми команда розробила спеціальний "нефторований розчинник" без PFAS для електроліту. Результати лабораторних випробувань виглядають обнадійливо:

* Елементи без PFAS продемонстрували краще іонне спарювання, що означає вищу енергетичну щільність

* Більш висока стійкість до екстремальних температур - стабільна робота від -40°C +15°C

* Краще збереження ємності, що означає довший термін служби та стабільно високу продуктивність

Наразі ці акумулятори перебувають на стадії лабораторних експериментів і ще далекі від виробництва. Однак мета дослідження - показати, що екологічні проблеми акумуляторів електромобілів можна вирішити вже на етапі проєктування.

PFAS пов'язують із серйозними загрозами здоров'ю, включно з порушеннями розвитку в дітей і репродуктивними проблемами в жінок, згідно з даними Агентства з охорони навколишнього середовища США.