据CBC 1月30日报道,加拿大团队突破解释了电池自放电的主要原因并指出了简单的解决方案。据研究人员称,你正在阅读的手机、平板电脑或笔记本电脑很可能因为一个令人惊讶的、普遍存在的制造缺陷而使其电池慢慢耗尽。
问题是什么?
将电池部件固定在一起的微小胶带是由错误的塑料类型制成的。电池因为化学反应而释放能量。在每个电池单元内,有两种类型的金属。一种作为正电极,一种作为负电极。这些电极被固定在电解液或糊状物中,而电解液或糊状物通常是锂的一种形式。
当你将电缆连接到电池的两端时,电子流经电缆–为灯泡、笔记本电脑或电路上的其他东西提供电力–并返回到电池。如果这些电子不跟着电缆走,问题就开始了。当电子通
电解质液体从电池的一侧充电移动到另一侧时,这被称为自我放电。电池在没有发出电流的情况下被内部耗尽了。这就是为什么充满电的设备在关闭时可以慢慢失去电量的原因。
对电池进行压力测试
在寻找完美电池的过程中,研究人员必须观察每一个电池在其整个生命周期中的表现。
在达尔豪斯大学的电池实验室,几十个实验性的电池单元被反复充电和放电,环境温度高达85摄氏度。如果研究人员能够了解电池最终失效的原因,他们就可以调整正极、负极或电解质液。
发现问题
在其中一次测试中,透明的电解质液变成了鲜红色。该小组感到很困惑。电池内产生了新的东西。他们对这种红色物质进行了化学分析,发现它是对苯二甲酸二甲酯(DMT)。这是一种在电池内穿梭电子的物质,而不是让它们通过电缆流到外面产生电力。
在内部穿梭的电子会消耗电池的电量,即使它没有连接到电路或电气设备上。但是,如果电池是由制造商密封的,那么DMT是从哪里来的?
磁带的故事
研究小组逐一分析了电池部件。他们意识到,紧紧盘绕在外壳内的金属和绝缘细条是用胶带固定在一起的。这些小段的胶带是由PET制成的–这种类型的塑料曾导致电解液变红,并使电池自我放电。
科技行业注意到了这一点
2022年11月,梅茨格和该团队开始在出版物和研讨会上公开分享他们的发现。一些世界上最大的计算机硬件公司和电动汽车制造商对此非常感兴趣。该团队甚至提出了一个解决问题的办法:使用一种略微昂贵、但也更稳定的塑料化合物。一种选择是聚丙烯,它通常用于制造更耐用的塑料。