Principaux renseignements
- La nouvelle technologie de batterie à l’état solide double la capacité de stockage d’énergie, qui passe de 250 à 500 wattheures par kilogramme.
- Elle utilise des feuilles souples et durables d’électrodes à l’état solide qui sont remarquablement fines, de la largeur d’un cheveu humain.
- Cette innovation élimine le risque de volatilité associé aux batteries Li-ion, améliorant ainsi la sécurité des véhicules électriques.
Des scientifiques de l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL) aux États-Unis ont mis au point une nouvelle technologie de batterie à l’état solide qui promet d’améliorer considérablement la densité énergétique des véhicules électriques (VE). Cette avancée utilise des feuilles flexibles et durables d’électrodes à l’état solide qui sont remarquablement fines, de l’ordre de la largeur d’un cheveu humain.
Les limites actuelles des batteries lithium-ion (Li-ion) à électrolyte liquide dans les VE sont principalement dues à leur densité énergétique et à leur poids. La technologie de batterie à semi-conducteurs proposée relève ces défis en doublant la capacité de stockage d’énergie, qui passe du maximum actuel à 500 wattheures par kilogramme.
Améliorations techniques
Les précédentes tentatives de création de batteries à l’état solide ont été confrontées à des problèmes de durabilité et d’évolutivité. Cependant, les scientifiques de l’ORNL ont surmonté ces obstacles en introduisant un nouveau polymère qui forme un « film mince à la fois solide et élastique ». Cette amélioration permet d’accroître considérablement la densité énergétique de la batterie par rapport aux technologies Li-ion à l’état solide et à l’état liquide existantes.
Caractéristiques clés
La clé du succès de cette technologie réside dans la séparation des électrodes négative et positive, qui empêche les courts-circuits tout en maintenant une conductivité élevée pour le mouvement des ions. En outre, l’utilisation d’électrolytes solides à base de sulfure garantit un niveau de conductivité comparable à celui des électrolytes liquides.
La prochaine étape pour les chercheurs consiste à construire un prototype fonctionnel afin d’évaluer les performances pratiques de la batterie en laboratoire. Une collaboration avec des partenaires universitaires et industriels est également en cours afin d’étendre le processus d’essai et de développement.
Avantages potentiels
Les avantages potentiels de cette innovation vont au-delà de la simple augmentation de l’autonomie des véhicules électriques. La nature non volatile de la batterie élimine le risque de comportement volatil associé aux batteries Li-ion, qui pose des problèmes de sécurité. En cas d’incendie dans un véhicule électrique, les batteries Li-ion nécessitent de grandes quantités d’eau pour être éteintes, ce qui entraîne des écoulements dangereux. L’absence de tels risques avec les batteries à l’état solide offre des améliorations significatives en matière de sécurité des VE.
Si vous souhaitez accéder à tous les articles, abonnez-vous ici!