スマホやノートPCのバッテリー持ちを「テープの素材を変える」だけで改善できるという研究結果

スマートフォンやノートPCなどのバッテリーとして用いられているリチウムイオン電池は、時間と共に自己放電という現象で蓄えられている電気が放出され、デバイスを使っていなくてもバッテリー残量が減ってしまいます。カナダ・ダルハウジー大学の研究チームが、「バッテリーの電極を固定するテープの素材」を変えるだけで自然放電を抑制し、バッテリー持ちを良くできるという研究結果を報告しました。

Improving lithium-ion cells by replacing polyethylene terephthalate jellyroll tape | Nature Materials
https://www.nature.com/articles/s41563-023-01673-3

Media opportunity: Dalhousie University researchers find alternative to tape used in commercial batteries that prolongs battery life and decreases self‑discharge by up to 70 per cent - Media Centre - Dalhousie University
https://www.dal.ca/news/media/media-releases/2023/09/21/media_opportunity__dalhousie_university_researchers_find_alternative_to_tape_used_in_commercial_batteries_that_prolongs_battery_life_and_decreases_self_discharge_by_up_to_70_per_cent.html

Canadian team identifies alternative tape that prolongs life of most laptop, cellphone batteries | CBC News
https://www.cbc.ca/news/canada/nova-scotia/battery-life-alternative-tape-dalhousie-1.6978680

A Cheap Piece of Tape Increases Phone, Laptop Battery Life by 10% | PCMag
https://www.pcmag.com/news/a-cheap-piece-of-tape-increases-phone-laptop-battery-life-by-10

スマートフォンやノートPCを充電器から外して放置していると、たとえ本体の電源を切っていても次第にバッテリーが減ってしまいます。これは、リチウムイオン電池において自己放電という現象が発生し、蓄えられた電気が少しずつ放出されてしまうためです。

ダルハウジー大学の研究チームは2023年1月に発表した論文で、リチウムイオン電池で発生する自己放電の原因が「バッテリーセルの電極を固定するためのテープ」にあると報告しました。

バッテリーの自然放電の原因はバッテリー内部のテープの劣化という可能性が指摘されている - GIGAZINE

研究チームがバッテリーセルに含まれる電解質溶液の化学組成を調査した結果、バッテリーセルの電極を固定するテープの素材であるポリエチレンテレフタラート(PET)が化学分解していることが判明。PETの分解で生成された分子が電極のプラス側とマイナス側を往復することで、デバイスを使っていなくてもバッテリー駆動時のように自己放電が発生してしまうことがわかりました。

新たに、同じダルハウジー大学の研究チームが、バッテリーセルの電極を固定するテープの素材をPETからポリプロピレン(PP)に変えることでバッテリーの減りを抑制できるという研究結果を報告しました。

研究チームによると、バッテリーのテープをPETからPPに変えるだけで自己放電が70％減少し、バッテリー寿命が10％延びるとのことです。PP製テープの製造コストはPET製テープとほとんど変わらないため、デバイスメーカーがバッテリーのテープを切り替えるのは比較的容易だとみられています。

論文の筆頭著者であるアヌ・アダムソン氏は、「誰も自己放電の原因がテープだとは考えていなかったと思います。自己放電はある程度避けられないものであり、完璧なバッテリーを作ることはできないと考えられていました。ほとんどの人は、修正する点があるとしても簡単ではないと考えていましたが、実際にはそれが簡単に修正できることがわかりました」とコメントしました。

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