กลไกการเสื่อมที่ ซ่อนอยู่ ใน Supercapacitor ที่เราอาจมองข้าม

กลไกการเสื่อมที่ “ซ่อนอยู่” ใน Supercapacitor ที่เราอาจมองข้าม 

โดยทั่วไปเมื่อพูดถึงการเสื่อมของอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน เรามักคิดถึง
electrode หรือ electrolyte

แต่ในงานวิจัยล่าสุดของเราในวารสาร ChemSusChem เราพบว่า
บางครั้งต้นเหตุอาจมาจากสิ่งที่ไม่คาดคิดมาก่อน

Silicone adhesive ที่ใช้ใน Kapton tape ภายในเซลล์

งานวิจัยนี้พบว่า ภายใต้สภาวะ แรงดันสูง และความชื้นปริมาณเล็กน้อย
กาวชนิดนี้สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีที่ทำให้ electrolyte เสื่อมสภาพได้

 ผลการค้นพบสำคัญ

 Silicone adhesive สามารถปล่อย reactive trimethylsilyl species
 ความชื้นแม้เพียงเล็กน้อยสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาได้
 แรงดันสูง (>4 V) ทำให้การเสื่อมเกิดเร็วขึ้น
 ทำให้ความต้านทานเพิ่ม และ capacitance ลดลง
 กลไกนี้พบเฉพาะในเซลล์ระดับ commercial (18650) ไม่พบใน coin cell ทั่วไป

ทำไมเรื่องนี้สำคัญ?

งานนี้แสดงให้เห็นว่า

วัสดุที่ไม่ใช่วัสดุ active (auxiliary materials) อาจไม่ได้ inert อย่างที่เราเคยคิด

ในการออกแบบอุปกรณ์ energy storage จริง เราต้องพิจารณาทั้งระบบ:

Electrode + Electrolyte + Separator + Adhesive + Packaging

ไม่ใช่แค่ active materials เท่านั้น

นี่คือแนวคิดของ
Full-system materials compatibility

ซึ่งสำคัญมากสำหรับ:

Supercapacitor
Lithium-ion batteries
Sodium-ion batteries

https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/.../cssc...