Небажані пасажири: ось, що вбиває акумулятор вашого телефону
Необхідно провести додаткові дослідження різних типів батарей, щоб визначити, наскільки універсальна ця проблема
Батареї, що перезаряджаються, живлять значну частину наших електронних пристроїв. Однак, у них обмежений термін служби. І нове дослідження виявило причину цього явища.
Наші ноутбуки, планшети та мобільні телефони залежать від перезарядки батарей. Всередині літій-іонної батареї два електроди зберігають іони літію: позитивно заряджений анод і негативно заряджений катод, пише IFLScience. Електроліт всередині батареї дозволяє іонам переміщатися від анода до катода. Цей рух запускає хімічний ланцюжок, який призводить до вивільнення електронів, що створюють заряд.
Проте нове дослідження команди зі Стенфордського університету показує, що разом з іонами літію до катода переміщаються і небажані "пасажири". Протони й електрони водню також відриваються від молекул в електроліті. Вони накопичуються на катоді, що означає, що іони літію не можуть проводити заряд так само ефективно. Потужність, яку зберігають ці батареї, з часом знижується. Це постійне просочування водню зумовлене низкою хімічних реакцій.
"Навіть якщо ви не використовуєте батарею, вона втрачає енергію", - сказав фізик і хімік зі Стенфордського університету Ган Вань.
Водень - крихітний і повсюдно присутній елемент, за яким важко стежити. Щоб з'ясувати його роль у розрядці батарей, Ван і його команда замінили водень на його важчий варіант - дейтерій, ізотоп водню, який містить один нейтрон і один протон, на відміну від звичайного водню, в якого тільки один протон. Використовуючи метод аналізу мас-спектрометрії та рентгенівську візуалізацію, команда Вана відстежувала дейтерій, що переміщається всередині батареї. Це показало, що рушійною силою зниження заряду батареї був водень.
Важливим є те, що дослідження відкриває шлях до поліпшення батарей шляхом впливу на небажані хімічні зміни, які виробляють ці текучі молекули водню. Однак це також може змусити розробників батарей задуматися. Дослідження Вана припускає, що в гонитві за більш потужними батареями інженери можуть ненавмисно збільшувати ймовірність захоплення катодами вільного водню, що скорочує термін служби батарей.
Додаткові дослідження різних типів батарей допоможуть визначити, наскільки це явище поширене. Якщо кілька батарей підкоряються закону витоку водню, це може призвести до поліпшених батарей, які служать довше. Такі поліпшення дадуть змогу рідше міняти гаджети, а також знизити екологічний вплив від видобутку елементів для батарей.
Підписуйтесь на наш Telegram-канал, щоб не пропустити важливих новин. Підписатися на канал у Viber можна тут.
