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意外发现:电池自放电的罪魁祸首或是这个小小的胶带

2023-01-18 16:51:57 达尔豪斯大学 阅读:
你把笔记本电脑插上电源然后走开,几小时或几天后回来发现它已经失去了一些电量,尽管它闲置且未使用。这种自放电现象相信大家经常遇到。Dalhousie 的一名研究人员发现了一个出人意料的常见罪魁祸首——胶带,如果将其更换,可能会解决该行业的一个长期问题。

你把笔记本电脑插上电源然后走开,几小时或几天后回来发现它已经失去了一些电量,尽管它闲置且未使用。这种自放电现象相信大家经常遇到。OWGednc

行业、企业以及科学家们都在试图确定为什么锂离子电池会随着时间的推移而失去部分电量。OWGednc

Dalhousie 的一名研究人员发现了一个出人意料的常见罪魁祸首——胶带,如果将其更换,可能会解决该行业的一个长期问题。OWGednc

物理学和大气科学系助理教授、赫茨伯格-达恩(Herzberg Dahn)教授迈克尔·梅茨格(Michael Metzger)表示:“在商用电池中,有一种类似胶带的苏格兰胶带将电极固定在一起,这种胶带会发生化学分解,从而产生一种分子,导致自放电。”。OWGednc

“在我们的实验室里,我们做了很多非常复杂的实验来改进电池,但这次我们发现了一件非常简单的事情,这是一件非常简单的事情——它存在于每个塑料瓶中,没有人会想到这会对电池的使用产生如此巨大的影响。锂离子电池会退化。”OWGednc

Metzger 博士和他的同事们想了解为什么锂离子电池会自放电。作为他们研究的一部分,他们在将几个细胞暴露在不同的温度下后打开了它们。OWGednc

看到电池内的电解液呈鲜红色,他们惊呆了,这是他们从未见过的。OWGednc

然后他们开始探索原因,将装有普通电解质溶液的电池放入四种不同温度的烘箱中。一个在 25°C 时保持透明,而样品在 55°C 时呈浅棕色,最高的一个在 70°C 时呈血红色。他们进行了化学分析并查看了电解液的化学成分。OWGednc

就在那时,他们发现胶带中的聚对苯二甲酸乙二醇酯或 PET 分解并产生导致自放电的分子。该分子被称为氧化还原梭,因为它可以移动到电极的正极,然后到达负极,然后返回正极。因此,它在电极之间穿梭并产生自放电,就像锂应该做的那样。问题在于,穿梭分子一直在后台进行,即使电池只是坐在那里,锂也不应该移动。OWGednc

“这是我们从未预料到的事情,因为没有人关注电池单元中的这些无活性组件、这些胶带和塑料箔,但如果你想限制电池单元中的副反应,确实需要考虑这一点,”他谈到制作的胶带时说来自 PET,一种坚固、轻便的塑料,广泛用于包装和汽水瓶。OWGednc

Demi Xia编译OWGednc

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