"Oleme pidanud akude tühjenemist ilmselt sedavõrd loomulikuks nähtuseks, et nii üllatav kui see ka pole, polnud meie teada keegi varem niimoodi uurinud, mis seda põhjustab," selgitas Anu Adamson, Halifaxis asuva Dalhousie Ülikooli doktorant. Töörühma kannustas mõistatust lahendama tihe side tööstusettevõtetega. Isegi kui akude isetühjenemine pole keskmisele tarbijale sedavõrd valus probleem, et see ajaks neid tänavale protestima, üritavad näiteks elektriautotootjad oma sõidukite akudest välja pigistada nii palju kui võimalik.

"Tavaliselt jõutakse ülikoolide laborites mõne paljutõotava lahenduse või akukeemiani. Sealt edasi on juba inseneride asi välja mõelda, kuidas hakkab see praktikas täpselt välja nägema," nentis Adamson. Selle käigus võib aga juhtuda, et mõned akude omadusi mõjutavad pisiasjad jäävad tähelepanuta. Nõnda on nende täiustamine järjepidev protsess.

Ka hiljutine juhuavastus sai alguse sellest, et töörühm uuris süstemaatiliselt, mis akudega täpsemalt eri temperatuuridel juhtub. Selle käigus jäi Adamsoni kaasdoktorandile silma, et kõrgematel temperatuuridel värvus elektroode eraldav liitiumipõhine elektrolüüt punaseks.

Mida kõrgem oli temperatuur, seda tumedama varjundi läbipaistev lahus omandas. Kui 55 °C juures oli elektrolüüt kergelt pruunikas, siis 70 °C juures juba pigem verekarva. "Paraku pidi ta enne selle põhjuse välja selgitamist lahkuma," meenutas Adamson. Teatepulk jäi laborikaaslastele. Keemiline analüüs näitas, et selle taga oli molekul nimega dimetüül-tereftalaat.

Olulisena sisaldab see benseenirõngast, mis sobib hästi elektronide liigutamiseks. Ühend käitub seeläbi süstikuna, toimetades laengukandjaid ühelt elektroodilt teisele. Sarnaseid lisandeid kasutatakse akudes nende ülelaadimise vältimiseks. "Häda on selles, et antud juhul käitub see niimoodi juba toatemperatuuril," viitas doktorant. Teisisõnu, aku tühjeneb ilmaasjata, ilma et selle arvelt tehtaks grammigi kasulikku tööd.

Probleeme tekitava dimetüül-tereftalaadi päritolu jäi aga esialgu saladuseks. Kuna ükski tootja seda sihilikult akudesse ei lisa, lammutas Adamson akud tükkideks laiali ja uuris kõiki selle plastosi. Selgus, et ühendit immitseb elektrolüüti laialt kasutatavast PET-teibist. Samast materjalist, polüetüleentereftalaadist, valmistatakse suur osa ümbertöötlemisele minevatest pudelitest.

Akus võib hoida aga PET-ist teip koos elektroode ja selle teisigi elemente. Kuigi Adamson keskendus kolleegidega oma töös vaid kahte tüüpi akudele, on tähelepaneku mõju märksa laiem. "Mõned tootjad kasutavad küll juba PET-i asemel muud, aga suuremas osas liitiumioonakudes leiab rakendust siiski sama teip," sõnas doktorant.

Samas nentis ta , et töörühm pole veel välja selgitanud, kas akude isetühjenemise taga on ainult kleeplindist lekkivad molekulid või on lahendamist vajavaid kitsaskohti veel. Samuti tuleb veel täpsemalt välja selgitada, kui palju saab teistsuguse teibi kasutamisega akude töö- ja eluiga pikendada. Ühelt poolt on tundunud probleem siiani ilmselt piisavalt väike, et näha PER-teipi sisaldavaid akusid konkurentsivõimelisena.

Teisalt oleks aga isegi väikese võidu saavutamine piisavalt kulutõhus. "Akutootjad ei pea hakkama oma tootmisliine nüüd kuidagi ümber tegema, vaid võivad kasutada lihtsalt teisest materjalist teipi, mis pole kuigi palju kallim," sõnas Adamson. Samuti leidis Kanada töörühm, et taoliste laengut liigutavate süstikute teket aitab pärssida akusse piisavas koguses täiendava ühendi, vinüleenkarbonaadi lisamine. Tähelepanekute vastu on tundnud juba huvi tuntud elektriautode tootja Tesla, millel on ülikooliga koostöölepe.

Uurimus ilmus ajakirjas Journal of The Electrochemical Society.