Тесла

Потенциально важная причина склонности литий-ионных батарей к саморазряду, по-видимому, была обнаружена исследователями из финансируемого Теслой исследовательского центра аккумуляторов в Университете Далхаузи. Что весьма примечательно, так это то, что выводы группы были удивительно простыми, но потенциально глубокими.

Электронные продукты, такие как смартфоны и ноутбуки, со временем имеют тенденцию саморазряжаться. Это слишком знакомый сценарий, когда устройство разряжает аккумулятор, несмотря на то, что оно не использовалось в течение определенного периода времени. Но хотя сегодня это считается нормальным, исследователи из Университета Далхаузи, возможно, обнаружили виновника саморазряда литий-ионных батарей.

Доктор Михаэль Мецгер, доцент кафедры Герцберг-Дана и кафедры физики и атмосферных наук Университета Далхаузи, отметил, что коммерческая лента, скрепляющая электроды в литий-ионных батареях, может внести ключевой вклад в самоизоляцию. процесс выгрузки.

«В коммерческих аккумуляторных элементах есть лента, подобная скотчу, которая скрепляет электроды, и происходит химическое разложение этой ленты, в результате которого создается молекула, которая приводит к саморазряду. В нашей лаборатории мы делаем много высокоэффективных операций. сложные эксперименты по улучшению аккумуляторов, но на этот раз мы обнаружили очень простую вещь. Это очень простая вещь — она есть в каждой пластиковой бутылке, и никто бы не подумал, что это оказывает такое огромное влияние на то, как деградируют литий-ионные элементы. », — сказал доктор Мецгер.

Чтобы понять литий-ионные аккумуляторные элементы и их поведение при саморазряде, доктор Мецгер и его команда открыли несколько элементов и подвергли их воздействию различных температур. К своему удивлению, команда обнаружила, что раствор электролита в ячейке был ярко-красным. В ходе дальнейших исследований команда поместила элементы с обычным раствором электролита в печи при четырех разных температурах. Использовались четыре различные температуры печи в диапазоне от 25°C до 70°C. Образец клеток при 25°С оставался прозрачным, при 55°С становился светло-коричневым, а при 70°С становился кроваво-красным. Затем команда провела химический анализ, чтобы изучить состав электролита.

Ниже приведены наблюдения команды.

«Именно тогда (исследователи) обнаружили, что полиэтилентерефталат, или ПЭТ, в ленте разлагается и создает молекулу, которая приводит к саморазряду. Молекулу называют окислительно-восстановительным челноком, потому что она может перемещаться к положительной стороне электрода. , затем в отрицательную сторону, а затем обратно в положительную сторону. Таким образом, она перемещается между электродами, что создает саморазряд, как и должно происходить с литием. Проблема в том, что молекула-челнок делает это все время в фоновом режиме, даже если литий не должен двигаться, когда батарея просто сидит».

«Это то, чего мы никогда не ожидали, потому что никто не смотрит на эти неактивные компоненты, эти ленты и пластиковую фольгу в аккумуляторном элементе, но это действительно необходимо учитывать, если вы хотите ограничить побочные реакции в аккумуляторном элементе», — сказал доктор Мецгер.

С выводами доктора Мецгера и его команды можно ознакомиться ниже.

Buechele 2023 J. Electrochem. Соц. 170 010518, автор Саймон Альварес на Scribd

Не стесняйтесь обращаться к нам с новостями. Просто отправьте сообщение на адрес [email protected], чтобы предупредить нас.