Саморазряд аккумуляторов может быть вызван обычной клейкой лентой
Батареи в современных электронных устройствах, таких как смартфоны и ноутбуки, имеют тенденцию разряжаться, даже когда ими никто не пользуется. Исследование, проведенное с участием эстонского ученого, работающего под эгидой канадской рабочей группы, указывает на то, что важную роль в этом может играть клейкая полиэстеровая лента, которую используют при производстве батарей.Случайное открытие было сделано во время исследования, во время которого ученые смотрели, что происходит с батареями при разных температурах. Один из членов рабочей группы заметил, что при нагреве электролит на основе лития, разделяющий электроды, краснеет. Чем выше были значения, тем темнее становился прозрачный раствор. Если при 55 °С электролит был слегка коричневатым, то при 70 °С он напоминал цвет крови. Химический анализ показал, что за этим стоит вещество под названием диметилтерефталат.
Он содержит бензольное кольцо, которое хорошо подходит для движения электронов. Соединение действует как челнок, перенося носители заряда от одного электрода к другому. Подобные добавки используются в батареях для предотвращения их перезарядки, однако диметилтерефталат в данном случае не подходит, поскольку он активен даже при комнатной температуре и батарея разряжается впустую, не выполняя полезной работы.
Откуда в батареях взялся проблемный диметилтерефталат, до поры до времени оставалось загадкой, поскольку ни один производитель намеренно не добавляет его в аккумуляторы.
"Мы считали разрядку батареи настолько естественным явлением, что, как ни удивительно, насколько нам известно, никто никогда раньше не изучал причины этого явления", — объясняет Ану Адамсон, аспирант Университета Далхаузи в Галифаксе. Рабочей группе было предложено решить эту загадку в сотрудничестве с промышленными компаниями. Даже если саморазряд не является настолько болезненной проблемой для рядового потребителя, производители электромобилей, например, стараются выжать из аккумуляторов как можно больше.
Адамсон разобрала аккумулятор и проверила все его пластиковые детали. Оказалось, что соединение выделяет широко используемая ПЭТ-лента. Тот же материал, полиэтилентерефталат, применяется для изготовления большей части бутылок, которые идут на переработку.
В аккумуляторах эта лента применяется для скрепления электродов и других элементов. "Некоторые производители уже используют вместо ПЭТ другие материалы, но в большинстве литий-ионных аккумуляторов до сих пор применяется та же лента", — говорит докторант.
Адамсон отмечает, что рабочая группа пока не выяснила, вызван ли саморазряд аккумуляторов только молекулами, попадающими из скотча, или все же есть и другие причины. Также необходимо более точно выяснить, насколько можно продлить рабочий ресурс и срок службы батарей, используя другой тип ленты.
С одной стороны, проблема может казаться слишком незначительной, чтобы это могло повлиять на конкурентоспособность содержащих ПЭТ-ленту батарей. С другой стороны, достижение даже небольшой победы было бы достаточно выгодным. "Производителям аккумуляторов не нужно начинать перепроектировать свои производственные линии сейчас, они могут просто использовать ленту из другого материала, который ненамного дороже", — говорит Адамсон.
Команда ученых также обнаружила, что добавление в батарею дополнительного соединения, винилкарбоната, помогает решить проблему. Интерес к исследованию уже проявил известный производитель электромобилей Tesla
17.03.2023 [10.41]
Источник изображения:Samsung Galaxy S23
Автор видео
Редактор:Юлия Тислер Яан-Юхан Ойдермаа
Источник: nauka.err.ee Исследование было опубликовано в журнале iopscience.iop.org
Прямая ссылка Добавил: Vitaly 17.03.2023 17:14
Производители стройматериалов о массовой реновации домов: это фантазия, а не план | В Firefox встроили инструмент маскировки электронной почты для защиты от спама и отслеживания