Plastikmüll wird zur Batterie-Komponente

Forscher*innen der Agency for Science, Technology and Research (A*STAR) produzieren aus Alt-PET, wie er für die meisten Kunststoffflaschen verwendet wird, Polymerelektrolyte (PE). Das sind die Schlüsselkomponenten zur Herstellung sichererer Lithium-Ionen-Batterien (LiBs).

Potenzial für Upcycling

Im Vergleich zu herkömmlichen flüssigen Elektrolyten, die derzeit in Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, sind Polymerelektrolyte vielversprechende alternative Komponenten in Batterien, die das Potenzial haben, Sicherheitsrisiken wie Elektrolytleckagen, unkontrollierte Erwärmung, Volumenexpansion und das Wachsen von Dendriten zu beseitigen. Dendrite sind oft nadelspitze Ablagerungen, die zwischen den Elektrolyten wachsen und Kurzschlüsse verursachen, sodass es zu Bränden oder gar Explosionen kommt.

„PET-Kunststoffe bieten aufgrund ihrer gut etablierten bestehenden Abfallsammelinfrastruktur und relativ unkomplizierten Abfallströme ein großes Potenzial für das Upcycling“, sagt Derrick Fam, stellvertretender Leiter der Abteilung Polymer Composites am Institute of Materials Research and Engineering bei A*STAR, der diese Entwicklung zusammen mit Jason Lim, stellvertretender Leiter der Abteilung Soft Materials am gleichen Institut leitet.

Nachfrage nach Batterien

„Die Nachfrage nach umweltverträglich gewonnenen Materialien für Lithium-Ionen-Batterien steigt aufgrund der zunehmenden Elektrifizierung“, so Lim. Und Fam ergänzt: „Die Nutzung von PET-Kunststoffabfällen als Ressource für Polymerelektrolyte ist bisher noch nicht versucht worden. Wir sind die Ersten. Kunststoffabfälle sind ein wachsendes Problem in der Welt, das mit der steigenden Nachfrage nach Kunststoffen noch größer wird“, erklärt Fam.

Weltweit werden laut der OECD nur neun Prozent des verwendeten Plastiks recycelt. 19 Prozent der Abfälle werden verbrannt und fast 50 Prozent landen auf Deponien. Der übrige Anteil von etwa 22 Prozent wird illegal entsorgt, „unter freiem Himmel verbrannt oder in die Umwelt geworfen“, heißt es. 2019 wurden danach weltweit 460 Mio. Tonnen Plastik produziert. Damit hat sich diese Zahl seit 2000 fast verdoppelt. Auch der Umfang des Plastikmülls verdoppelte sich auf 353 Mio. Tonnen.