這種情況發生得太頻繁了：你把筆記本電腦插上電源，然後走開，幾個小時或幾天后回來，發現它已經失去了一些電量，儘管它閒置著沒有使用。這種現象–被稱為自放電–讓用戶和行業都感到沮喪，也讓試圖確定為什麼鋰離子電池單元會隨著時間的推移失去一些電量的製造商感到困惑。

達爾豪斯大學的一名研究人員已經發現了一個令人驚訝的常見的罪魁禍首，PET膠帶，如果被取代，可以解決該行業的一個持久問題，PET是一種廣泛用於包裝和汽水瓶的堅固、輕便的塑料。

“在商業電池中，PET膠帶將電極固定在一起，這種膠帶會發生化學分解，從而產生一種導致自放電的分子，”物理和大氣科學系的助理教授兼赫茲伯格-達恩主席邁克爾-梅茨格說。

“在我們的實驗室裡，我們做了許多高度複雜的實驗來改進電池，但這次我們發現了一個非常簡單的東西這是一個非常簡單的東西–它存在於每個塑料瓶中，沒有人會想到這對鋰離子電池的降解方式有如此巨大的影響。”

這兩項研究發表在《電化學學會雜誌》上。

一個意外的發現

梅茨格博士和他的同事想了解鋰離子電池單元自我放電的原因。作為研究的一部分，他們將幾個電池暴露在不同的溫度下後打開了它們。

他們驚愕地看到，電池中的電解質溶液是鮮紅色的，這是他們以前從未見過的。

然後他們開始探索原因，將裝有普通電解質溶液的細胞放入四個不同溫度的烤箱。一個在25攝氏度的樣品仍然是透明的，而55攝氏度的樣品是淺棕色的，最高的一個在70攝氏度的樣品是血紅色的。他們做了一個化學分析，查看了電解質的化學成分。

這時他們發現，膠帶中的聚對苯二甲酸乙二醇酯（或稱PET）會分解並產生導致自放電的分子。該分子可以運動到電極的正極，然後到負極，然後再回到正極。因此，它在電極之間穿梭，從而產生自放電，就像電池裡的鋰應該做的那樣。問題是，穿梭分子在後方一直在做這件事，甚至當電池沒有工作時也在”孜孜不倦”地放電。

他說：”這是我們從未預料到的，因為沒有人關注這些非活性成分，電池單元中的這些膠帶和塑料箔在當下是必須的，但如果想限制電池單元中的副反應，它確實需要被考慮替換掉。”

研究人員在兩篇新論文中概述了他們的發現，並引起了尋求改善其電池性能的工業巨頭的注意。

梅茨格博士最近訪問了美國一家依賴可靠的長效電池的公司，在聽說了梅茨格博士的新發現後，被問到了膠帶問題。

“自放電對他們來說是一個超級重要的指標，”梅茨格博士說。”其中一位工程師說，’我聽說你們發現了PET膠帶的問題。所以，我向他解釋說，它導致了這種自放電，並問他，’你在電池中使用什麼？他說，’PET膠帶’。”

該信息可能會帶來一種修復方法，可能涉及用一種更穩定、不會降解的材料取代PET膠帶。

“這是一個具有商業意義的發現。梅茨格說：”這是一件小事，但它絕對可以幫助改善電池單元。”