Les scientifiques proposent une batterie lithium-oxygène plus durable

Catégorie: Changement climatique Posté 23 août

Mettre plus d'énergie dans les batteries est la clé pour fournir des voitures électriques avec une autonomie plus longue, des smartphones qui peuvent durer des jours et des produits électroniques moins chers partout.

La promesse: Les batteries au lithium-oxygène représentent l'une des voies les plus prometteuses à cette fin. Ils pourraient augmenter la densité d'énergie d'un ordre de grandeur par rapport aux batteries lithium-ion conventionnelles, du moins en théorie. Dans un papier publié aujourd'hui dans La science , des chercheurs de l'Université de Waterloo ont identifié des moyens de surmonter certains des principaux obstacles à la conversion de ce potentiel en réalité commerciale.

Le défi: Un problème critique a été que lorsqu'une batterie lithium-oxygène se décharge, l'oxygène est converti en superoxyde puis en peroxyde de lithium, des composés réactifs qui corrodent les composants de la batterie au fil du temps. Cela, à son tour, limite sa capacité de recharge et tout utilitaire du monde réel.

L'avance : Pour contourner le problème, les chercheurs sont passés d'une cathode en carbone à une cathode en oxyde de nickel soutenue par un treillis en acier inoxydable. Ils ont également utilisé du sel fondu pour l'électrolyte - la partie de la batterie qui permet aux ions chargés positivement de se déplacer entre les électrodes - et ont augmenté la température de fonctionnement de la batterie à 150 ˚C.

Ces étapes ont permis de réaliser environ trois fois plus de cycles de charge que les efforts lithium-oxygène antérieurs. Les chercheurs ont également réussi à augmenter l'énergie par unité de masse de plus de 50 %.

Cette découverte met en évidence d'immenses opportunités .... pour permettre de nouvelles technologies de batterie qui peuvent potentiellement rivaliser avec les batteries lithium-ion et d'autres technologies de stockage, écrivent des chercheurs du MIT dans une pièce d'accompagnement .

Attendez-le... : Mais les progrès dans le domaine des batteries sont incroyablement lents, nécessitant de nombreuses années pour que des avancées prometteuses en laboratoire passent dans l'arène commerciale (voir Advance double la longévité des batteries de voitures électriques à haute énergie .) En particulier, ces batteries auraient encore besoin pour atteindre beaucoup plus de cycles de vie pour concurrencer les produits sur le marché aujourd'hui.

Linda Nazar , co-auteur de l'étude, souligne que les chercheurs n'ont pas fourni de conception pratique pour la production commerciale de batteries lithium-oxygène, ce qui, selon elle, est dans plus de 15 ans.

Nous sommes peut-être à l'infini de la commercialisation - car notre batterie est conçue - mais plus important encore, ce concept conduira, espérons-le, à de nouvelles conceptions qui pourraient nous y mener, a-t-elle déclaré dans un e-mail.