전자기기를 충전기에서 분리하고, 전원을 끄고 일절 사용하지 않아도 배터리는 소모되는데, "자연방전"이라고 불리는 이 현상의 원인을 댈하우시 대학 연구자들이 밝혀내고, 이 문제에 대처하려고 한다.
댈하우시대 마이클 메츠거 씨 등 연구팀은, 리튬이온전지 셀이 자연 방전되는 원인을 조사하고 있으며, 연구의 일환으로 리튬이온전지 셀을 다양한 온도 아래 노출시킨 뒤 분해를 진행.
일반적인 전해질 용액을 포함한 리튬이온전지 셀을 다른 온도까지 가열한 결과, 25℃ 셀의 전해질 용액은 투명한 상태였지만, 55℃ 전해액은 연갈색, 70℃ 때는 피처럼 붉은 색을 띠었다는 것.
이후, 전해질 용액의 화학 분석을 수행하고, 화학 조성을 조사한 결과, 배터리 셀의 전극을 고정하기 위한 테이프를 구성하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 화학 분해되어, 자연 방전으로 이어지는 분자를 생성하고 있음을 발견했다.
"레독스 셔틀"이라고 불리는 이 분자가, 전극의 플러스 쪽과 마이너스 쪽을 왕복함으로써, 실제로 배터리를 구동시키지 않았음에도 마치 배터리 구동 시처럼 백그라운드에서의 자연 방전이 이루어진다는.
메츠거 씨는 "자연방전의 원인으로서의 배터리 내 테이프나 플라스틱 필름 등은 지금까지 연구가 없었기 때문에, 이 원인을 예상하지 못했다. 배터리의 자연 방전을 억제하고 싶은 경우에는, 다양한 궁리나 고려가 필요합니다", "이것은 상업적으로 큰 발견입니다. 이 발견은 배터리 셀 개선에 틀림없이 도움이 될 것입니다"라고 말한다.
이번 연구는, 기존 폴리에틸렌 테레프탈레이트 테이프를 대체하는, 열화가 적은 안정적인 재질의 테이프 채택으로 이어질 가능성이 있어, 이미 발표를 바탕으로 여러 기업이 배터리 성능 개선을 모색하고 있다고 한다.
