Het gebeurt altijd... een apparaat dat bedoeld was om te worden gebruikt, moest volledig zijn opgeladen, maar de batterij ging na verloop van tijd leeg. Dit kan echter snel verdwijnen als batterijfabrikanten andere soorten tape gaan gebruiken.
Bij het assembleren van commerciële lithium-ionbatterijen wordt polyethyleentereftalaat (PET) tape gebruikt om te voorkomen dat de elektrodestapel losraakt. Hoewel de mechanische en elektrische eigenschappen van het polymeer uitstekend zijn, wijzen wetenschappers van de Canadese Dalhousie Universiteit erop dat de chemische stabiliteit ervan grotendeels over het hoofd wordt gezien.
In tests uitgevoerd door deze onderzoekers ontdekten ze dat wanneer PET in contact komt met dimethylcarbonaat, een van de meest voorkomende elektrolytoplosmiddelen die in lithium-ionbatterijen worden gebruikt, het depolymeriseert tot zijn monomeermolecuul, dimethyltereftalaat.
Dimethyltereftalaat is een ‘ongewenste redox-shuttle’, die in feite langzaam en gestaag elektronen uit lithium-ionbatterijen zuigt. Daarom ontlaadt de batterij zichzelf, zelfs als het apparaat dat hij van stroom voorziet, inactief blijft.
Na experimenten ontdekten de wetenschappers dat polypropyleen, in tegenstelling tot PET, stabiel blijft in de aanwezigheid van dimethylcarbonaat. Daaropvolgende tests toonden aan dat wanneer in de handel verkrijgbare polypropyleentape werd gebruikt in plaats van PET in lithium-ionbatterijen, de zelfontlading met 70% werd verminderd en de levensduur van de batterij met 10% werd verlengd.
De onderzoekers merken op dat het overstappen op polypropyleentape een eenvoudig en gemakkelijk proces zou moeten zijn voor batterijfabrikanten.
Een paper over het onderzoek, geleid door promovendus Anu Adamson en universitair hoofddocent Michael Metzger, werd onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature Materials.