Kemiska institutionen vid Umeå universitet samarbetar med Toyota i ett forskningsprojekt som tar sig an en av vår tids viktigaste utmaningar: hållbar återvinning av litiumjonbatterier. Projektet genomförs inom ramen för Industridoktorandsskolan och kombinerar akademisk expertis med industrins behov av praktiska och skalbara lösningar.
Projektet
Xiaojing Xu, doktorand vid Kemiska institutionen, arbetar med att utveckla en metod för exakt och energieffektiv separering av batterikomponenter, en teknik som kan användas för alla typer av jonbatterier, oavsett laddningsnivå eller kemisk sammansättning. Den föreslagna processen undviker energiintensiv pulverisering och minimerar behovet av lösningsmedel, vilket gör den särskilt attraktiv både ur ekonomiskt och miljömässigt perspektiv.
Genom att kombinera material som kan återvinnas direkt med vattenbaserade återvinningssteg skapas en sluten cirkulär process, där även det behandlade vattnet återförs till separationssteget.
”Det är spännande att arbeta direkt med verkliga uttjänta elfordonsbatterier och koppla laboratorieforskning till utmaningar i verkligheten.”
BildSimon Jönsson
Samarbetet
En styrka i samarbetet med Toyota är möjligheten att förena två olika forskningskulturer – den akademiska och den industriella. Genom regelbundna möten får Xiaojing återkoppling från erfarna industriforskare, och Toyota bidrar dessutom med tillgång till batterier, material och branschkunskap.
Besök hos Toyota ger värdefulla insikter i praktiska utmaningar vid storskalig batteriåtervinning, medan universitetet tillför nya perspektiv och metodutveckling.
”Genom samarbetet kan jag se hur grundforskning får betydelse i ett industriellt sammanhang.”
BildSimon Jönsson
Partnern
Toyota får i sin tur tillgång till universitetets omfattande expertis inom kemi och materialvetenskap. Kemiska institutionen erbjuder avancerade analytiska tekniker och forskningsmiljöer som gör det möjligt att testa och validera nya metoder för återvinning av batterikomponenter.
Den nära kopplingen till akademin skapar en miljö där innovation kan ske snabbt och med hög vetenskaplig kvalitet. Samarbetet gör det möjligt att utforska nya tekniker och material på sätt som ofta är svårare inom industrins mer strikt reglerade utvecklingsprocesser.
"På Toyota Motor Europe är samarbeten med ledande europeiska partners avgörande för att möta Europas unika utmaningar, och vårt arbete med Umeå universitet är ett exempel på detta angreppssätt inom innovation för batteriåtervinning." – Mehak Sohail, handledare till Xiaojing på Toyota Motor Europe
Kemiska institutionen tillhandahåller ett brett utbud av molekylära och analytiska plattformar – en infrastruktur som är central för Xiaojings projekt, där avancerade metoder behövs för att:
Kombinationen av experimentella metoder, vattenkemiska analyser och materialkarakterisering gör institutionen till en idealisk partner för industridrivna projekt som kräver hög vetenskaplig precision.
Resultat och påverkan
Samarbetet mellan Kemiska institutionen och Toyota visar hur akademi och industri tillsammans kan påskynda utvecklingen av hållbara tekniska lösningar. För universitetet ger projekten relevanta forskningsfrågor och direktkontakt med industrins behov, medan Toyota får tillgång till avancerad analytisk kompetens och metodutveckling som kan stärka framtida produktionsprocesser.
"Projektet undersöker en vattenbaserad återvinningsprocess i Europa med lägre koldioxidutsläpp. Målet är att öka förståelsen för vilka utsläpp som kan uppstå i slutet av en produkts livscykel och under återvinningen. Resultaten ska bidra till pågående forskning om miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv." – Mehak Sohail, Xiaojings handledare på Toyota Motor Europe.
Genom besök i Toyotas forskningsmiljöer får Xiaojing insikter om skalningsutmaningar, säkerhetsaspekter och kvalitetskrav inom batteriåtervinning – faktorer som sällan syns i rent laboratoriebaserade studier. Detta bidrar till att optimera metodens tekniska genomförbarhet.
Tillsammans stärker parterna kunskapsbasen kring batteriåtervinning och bidrar till utvecklingen av teknik som kan få stort genomslag i framtidens energisystem.