אחד המכשולים במיחזור סוללות מסתתר דווקא בחומר שתפקידו להחזיק אותן יחד. חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ושותפיהם פיתחו חומר מקשר חדש לסוללות ליתיום-יון, המשלב חוזק בזמן השימוש עם אפשרות להפריד את חומרי האלקטרודות במים בשלב המיחזור.
הדבק מחזק את הסוללה ומקשה על המיחזור
החומר המקשר מעורבב באבקות האלקטרודות ומחזיק את חלקיקיהן בשכבה הצמודה ליריעת מתכת דקה. אף שהוא מהווה חלק קטן ממשקל הסוללה, יש לו השפעה ניכרת על תהליכי הייצור והמיחזור.
חומר מקובל בתחום, המכונה PVDF, מכיל פלואור ומספק הידבקות ויציבות טובות. אלא שעיבודו כרוך בשימוש בממס אורגני, ובהמשך נדרשים ייבוש וטיפול בממס. גם במיחזור, עמידותו עלולה להקשות על הפרדת החומרים ולהצריך חום גבוה או כימיקלים מאכלים.
החלופה החדשה מבוססת על שני פולימרים מוכרים - חומצה פוליאקרילית ונגזרת של תאית - שחומצת לימון מחברת ביניהם. כך נוצרת רשת של קשרים כימיים המעניקה לחומר חוזק, גמישות וכושר הידבקות, ומאפשרת לעבדו במים ללא פלואור.
|
|
|
|
|
|
|
הפרדה במים ושימוש חוזר בחומרים
בניסויי המיחזור פירקו החוקרים תחילה את הסוללות ורק לאחר מכן השרו את האלקטרודות במים. החומר המקשר התמוסס, והציפויים המכילים את החומרים הפעילים נפרדו מיריעות המתכת. מדובר בהקלה על שלב מסוים בתהליך, ולא במיחזור סוללה שלמה באמצעות טבילתה במים.
בהמשך שוקמו החומרים שהופרדו ושימשו לבניית סוללות חדשות. לפי הודעת האוניברסיטה, ביצועיהן היו דומים לאלה של סוללות שנבנו מחומרים שהושבו באמצעות מיחזור סוללות עם החומר המקשר המקובל.
גם לפני המיחזור התקבלו תוצאות מעודדות: הסוללות עם החומר החדש הציגו ביצועים ראשוניים דומים, ובחלק מהבדיקות שמרו על קיבולתן טוב יותר לאחר מאות ואלפי מחזורי טעינה ופריקה. נבדקה התאמה לכמה סוגי אלקטרודות, ובהם ליתיום-ברזל-פוספט, חומרים עשירים בניקל, גרפיט וצורן.
החשיבות לרכב החשמלי ולאגירת חשמל
האפשרות להשיב לשימוש חומרי אלקטרודות נוגעת לסוללות המשמשות בכלי רכב חשמליים ובמערכות אגירה. עבור הקורא הישראלי, ובהקשר של אוטובוסים חשמליים ותחבורה ציבורית, זהו פיתוח בעל עניין שעשוי בעתיד לסייע בצמצום הפסולת ובשימוש חוזר בחומרי גלם.
ניתוח מחזור החיים שערכו החוקרים הצביע על אפשרות להפחתת צריכת האנרגיה והפליטות לעומת מיחזור סוללות המבוססות על PVDF. עם זאת, זו הערכה מחקרית, ולא תוצאה שנמדדה לאורך זמן במפעל מסחרי.
המעבר לתעשיה עדיין לפנינו
השלבים הבאים כוללים הגדלת היקף הייצור והתאמת החומר להרכבי סוללות שונים. נדרשת גם בחינה של בטיחות, עמידות לאורך שנים ועלויות בתנאי ייצור ומיחזור תעשייתיים. לכן מוקדם לקבוע שהפיתוח ישנה את השוק או יוזיל סוללות לצרכנים.
|
|
המחקר פורסם (9.10.26) בכתב העת Nature Communications, בגרסה מוקדמת של מאמר שהתקבל לאחר ביקורת עמיתים. העבודה נערכה בהובלת פרופ' ג'נג צ'ן ובשיתוף חוקרים נוספים, ובהם ג'ון מולדון ממכון המחקר של טויוטה בצפון אמריקה.
המחברים הראשונים הם ג'יאו לין ואנתוני מו. במאמר צוין כי לין וצ'ן נמנים עם ממציאי הטכנולוגיה בבקשת פטנט הקשורה לפיתוח.
עיתונאי וראש מערכת החדשות. חשבון ב-X
; פייסבוק
| תאריך: |
17/10/2026
|
|
|
עודכן: |
17/10/2026
|
|
|
תפוס כינוי יחודי
הבוחרים אינם נדרשים להכריע רק על חוק הגיוס, על מערכת המשפט, על המלחמה א...
