Дослідники акумуляторів з Університету Далхаузі під керівництвом Джеффа Дана, що фінансується Tesla, виявили надзвичайно просту причину, чому літій-іонні батареї з часом саморозряджаються, навіть якщо вони не використовуються. Однак це, ймовірно, лише один із багатьох моментів, які не однаково поширені для всіх типів батарей.
Як відомо, дослідники акумуляторів з Університету Далхаузі окрім загальних досліджень акумуляторів щодо хімії комірок і довговічності, також працюють над більш специфічними темами для спонсора, такими як круглі елементи, наприклад які Tesla використовує в більшості своїх моделей.
Нещодавнє відкриття саморозряду також актуальне для цього формату комірок. Скручені електроди цих батарей скріплюються простою стрічкою з PET. При більш високих температурах батареї цей пластик розкладається на диметилтерефталат (ДМТ), і ця молекула діє як електрохімічний човник, який розряджає батарею. Відкриття може призвести до рішення, яке може включати заміну PET-стрічки більш стабільним матеріалом, який не розкладатиметься.
Тут DMT діє як так звана редокс-молекула:
він відновлюється на катоді батареї («червона» частина назви) і приймає електрон. На аноді молекула (частина «Окс») окислюється, вивільняючи електрон. «З кожним електроном, який таким чином транспортується від негативного електрода до позитивного, іон літію також переміщується туди, спричиняючи саморозряд», — каже Себастьян Букеле з Університету Далхаузі.
У численних серіях тестів з акумуляторними батареями NMC дослідники виявили, що фактично безбарвний електроліт дедалі більше знебарвлюється при температурах понад 25 градусів – чим тепліше він стає, тим темнішою стає рідина. Чим темнішим ставав електроліт - від жовтуватого до оранжевого до темно-червоного, - тим частіше можна було виявити активну окисно-відновну реакцію. Використовуючи мас-спектрометрію, DMT можна було ідентифікувати як потенційний редокс-човник, як пояснює Бюкеле.
DMT є компонентом надзвичайно поширеного пластикового PET, який зустрічався лише у формі липкої стрічки в досліджуваних елементах акумулятора. «Ми ніколи не очікували цього, тому що ніхто не звертає уваги на ці неактивні компоненти», — говорить старший автор Майкл Мецгер з Університету Далхаузі. «Але саме хімічне розкладання цієї липкої стрічки створює молекулу окислювально-відновного човника.» Він говорить про «комерційно значуще відкриття», оскільки тепер цю проблему можна вирішити за допомогою іншого матеріалу.
Поправки. Електроди не згортаються, а потім фіксуються липкою стрічкою, що містить PET у кожному форматі комірки. Це не обов'язково відноситься до мішечних або призматичних комірок. Як заявляє Мецгер, команда вже зв'язалася з виробниками акумуляторів, щоб повідомити їх про цю невелику, але ефективну зміну.
Джерело: electrive.net
