Laut einem kanadischen Forschungsteam kann der Austausch des Bindematerials für Lithium-Ionen-Batterien zu einer Verlängerung der Batterielebensdauer um 10 % und einer Reduzierung der Selbstentladung um 70 % führen.
Das konkrete Ergebnis der Forscher war, dass der Umstieg von Polyethylenterephthalat (PET)-Klebeband auf Polypropylen (PP)-Klebeband für die Batteriezellenbindung äußerst lohnenswert zu sein scheint und die oben genannten spürbaren Vorteile mit sich bringt. Wenn die Branche diese Forschung berücksichtigt, könnte dies bedeuten, dass Laptops, Tablets und Smartphones eine längere Akkulaufzeit haben. Wichtig ist, dass PP-Klebeband ungefähr den gleichen Preis hat wie PET-Klebeband, sodass es kaum oder gar keine Auswirkungen auf die Kosten/Preise geben dürfte.
Ph.D. Student Anu Adamson leitete das Forschungsteam an der Dalhousie University in Halifax, Kanada. Nature veröffentlichte Anfang dieses Monats ihren Artikel „Verbesserung von Lithium-Ionen-Zellen durch Ersatz von Polyethylenterephthalat-Jellyroll-Klebeband“.
„Mit PP-Band hergestellte Zellen zeigten eine deutlich verringerte Selbstentladung (bis zu 70 %) und eine längere Zyklenlebensdauer (bis zu 10 %).“
Anu Adamson
Der Grund für die Verbesserung der Batterieleistung beim Wechsel des Bandmaterials liegt in einer „weitgehend übersehenen“ Wechselwirkung zwischen PET-Band und der Chemie der Li-Ionen-Batterie. Adamson und sein Team stellten fest, dass PET-Klebeband zu seinem Monomer Dimethylterephthalat depolymerisieren kann, was zu einer erheblichen Selbstentladung in einer Lithium-Ionen-Zelle führt.
„Niemand, glaube ich, hätte gedacht, dass es das Band sein könnte“, sagte Adamson in einem Interview mit CBC-Radio Nachricht. Da die Menschen die Selbstentladung der Batterie als unvermeidlich ansehen, dachte Adamson, dachte niemand daran, zu prüfen, ob es eine einfache Lösung gibt. „Dies ist wirklich das erste Mal, dass wir sehen, dass etwas, das in Batterien allgemein als sehr inaktiv angesehen wird, im Grunde alles andere als das andere ist“, erklärte Adamson.
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Jeff Dahn, emeritierter Professor an den Fakultäten für Physik, Atmosphärenwissenschaften und Chemie der Universität, bezeichnete Adamsons Ergebnisse als „unglaublich schöne chemische Detektivarbeit“ und lobte den Doktortitel. Studentin für ihr Talent und das Erkennen des Ausmaßes der Zusammenhänge in der Chemie von Lithium-Ionen-Batterien.
Dahn war an dem Forschungsprojekt nicht beteiligt, stimmte jedoch zu, dass die Umstellung auf Polypropylen (PP-Band) einen großen Unterschied bei Batteriezellen machen würde. Der Professor geht davon aus, dass „die meisten Hersteller den Wechsel in Zukunft vornehmen werden“, da es sich um einen einfachen Wechsel handelt, der einen spürbaren Unterschied macht.