En bref:
- Des chercheurs de l’Université du Maryland ont développé une technologie de batterie novatrice qui réduit les risques d’incendie et augmente la capacité de stockage d’énergie des véhicules électriques (VE).
- Cette technologie vise à supprimer la croissance des dendrites de lithium, qui peuvent provoquer des courts-circuits et des défaillances dans les batteries.
- Si les essais sont concluants, ces batteries tout solides pourraient révolutionner le marché des VE d’ici 2026 en améliorant la sécurité et la performance.
Un progrès technologique prometteur
Des chercheurs de l’Université du Maryland ont récemment mis au point une technologie de batterie novatrice. Cette avancée pourrait non seulement réduire les risques d’incendie liés aux batteries des véhicules électriques (VE) de nouvelle génération, mais aussi augmenter leur capacité de stockage d’énergie. Présentée dans la revue Nature le 25 octobre 2023, cette technologie se concentre sur la suppression de la croissance des dendrites de lithium dans les batteries lithium-ion.
Les dendrites de lithium, un défi à surmonter
Les dendrites de lithium sont des structures similaires à des branches qui peuvent provoquer des courts-circuits et des défaillances au fil du temps dans les batteries. L’équipe de chercheurs estime que leur nouveau design de batterie, en intégrant une intercouche riche en fluor pour stabiliser le côté cathode et une intercouche modifiée avec du magnésium et du bismuth pour l’anode, pourrait empêcher la formation de ces dendrites. Cela pourrait potentiellement permettre la production de batteries tout solides plus sûres pour les VE.
Les risques des batteries lithium-ion actuelles
Les batteries lithium-ion actuelles, bien qu’elles soient réputées pour leur haute capacité de stockage d’énergie, contiennent un composant d’électrolyte liquide inflammable qui présente des risques de sécurité. Ces risques incluent les incendies de batteries, les chocs électriques et l’exposition à des gaz toxiques pour les premiers intervenants en cas d’accident.
L’importance d’une technologie de batterie plus sûre
Le professeur Chunsheng Wang, du département de génie chimique et biomoléculaire de l’Université du Maryland, et l’associé postdoctoral Hongli Wan, ont élaboré une théorie sur la croissance des dendrites de lithium en 2021. Cette théorie a servi de base à leur nouveau design de batterie. Selon le professeur Wang, les batteries tout solides ont le potentiel d’être plus sûres que les modèles électriques ou à combustion interne actuels. Toutefois, il a souligné que l’obtention d’une haute énergie dans les batteries se fait souvent au détriment de la sécurité.
Les défis des batteries tout solides
Si les batteries tout solides offrent des avantages en termes d’énergie et de sécurité, il reste des défis à surmonter avant qu’elles ne puissent être commercialisées. L’un de ces défis est de réduire l’épaisseur de la couche d’électrolyte solide pour qu’elle soit similaire à celle de l’électrolyte dans les batteries lithium-ion. Cela permettrait d’améliorer la densité énergétique et le stockage de la batterie. De plus, le coût élevé des matériaux de base représente un autre obstacle.
Des essais en vue pour une éventuelle commercialisation
Le fabricant de batteries Solid Power prévoit de mener des essais sur cette nouvelle technologie pour évaluer son potentiel de commercialisation. Si ces essais s’avèrent concluants, l’entreprise envisage de lancer les nouvelles batteries sur le marché d’ici 2026. Cette percée technologique pourrait alors révolutionner le marché des véhicules électriques, en améliorant à la fois la sécurité et la performance des batteries.
Cette avancée, si elle se concrétise, représenterait une étape significative dans la recherche d’une technologie de batterie plus sûre et plus efficace. Il est essentiel de continuer à soutenir la recherche et l’innovation dans ce domaine, car les véhicules électriques jouent un rôle crucial dans la transition vers une mobilité plus durable. L’émergence de batteries tout solides plus sûres et plus performantes pourrait accélérer l’adoption des véhicules électriques, contribuant ainsi à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.