octobre 28, 2021

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Les batteries en silicone à semi-conducteurs peuvent durer plus longtemps et se charger plus rapidement

chercheurs de Université de Californie à San DiegoLtd., avec le soutien de LG Energy, a fait une découverte prometteuse impliquant deux types courants de technologies de batterie. Ils ont créé un fichier batterie solide avec tout-anode de silicium Ils peuvent offrir une longue durée de vie, une densité énergétique élevée et une charge rapide, ce qui rend les véhicules électriques moins chers et plus pratiques.

Le silicium est un matériau d’anode très recherché car il a plus de dix fois la densité énergétique des anodes en graphite actuelles. Le problème est que les anodes en silicium ont tendance à se dilater et à se dégrader rapidement à mesure que la batterie se charge et se décharge, en particulier avec les électrolytes liquides actuellement utilisés dans les cellules lithium-ion. Ce problème a contribué à les tenir à l’écart des batteries commerciales.

Pendant ce temps, le défi avec les batteries à semi-conducteurs (avec des électrolytes solides au lieu de liquides) est qu’elles utilisent des anodes de lithium métalliques qui doivent être maintenues à des températures élevées (140 degrés Fahrenheit) pendant la charge. Cela les rend moins pratiques par temps froid, car ils nécessitent des appareils de chauffage qui consomment une énergie précieuse.

La solution à ces deux problèmes est un type spécial d’anode en silicium dans une batterie solide, selon l’équipe américaine de San Diego. Ils se sont débarrassés du carbone et des liants normalement utilisés dans les anodes en silicium et ont remplacé l’électrolyte liquide par un électrolyte solide à base de sulfure.

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Avec ces changements, ils ont montré que toutes les anodes en silicium étaient plus stables dans l’électrolyte solide, conservant leur capacité de 80 % après 500 cycles de charge et de décharge effectués à température ambiante. Cela a également permis des taux de charge plus rapides que les précédentes batteries à anode au silicium, a déclaré l’équipe.

L’équipe a déjà concédé la technologie sous licence à une société appelée Unigrid battery, et LG Energy Storage prévoit d’étendre la recherche. Le travail est particulièrement prometteur pour le stockage en réseau, selon l’auteur principal Darren H.S. Tan. Cependant, l’équipe a reconnu qu’elle en est encore au stade expérimental et qu'”il y a encore du travail à faire”. Bien sûr, beaucoup de batteries qui fonctionnent très bien dans les laboratoires ne le font pas dans le monde réel. Le document a été publié en Science magazine également présenté plus tôt Arxiv.

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