Ces dernières années, les batteries au lithium-ion sont devenues une technologie vitale dans la transition vers les sources d'énergie renouvelables et les véhicules électriques (EV). La demande toujours croissante de batteries plus efficaces et abordables a stimulé des développements importants sur le terrain. Cette année, les experts prédisent plusieurs percées qui pourraient révolutionner les capacités des batteries lithium-ion.
Un avancement notable pour garder un œil sur le développement de batteries à semi-conducteurs. Contrairement aux batteries lithium-ion traditionnelles qui utilisent des électrolytes liquides, les batteries à semi-conducteurs utilisent des matériaux solides ou de la céramique comme électrolytes. Cette innovation augmente non seulement la densité d'énergie, étendant potentiellement la gamme de véhicules électriques, mais réduit également le temps de charge et améliore la sécurité en minimisant le risque d'incendie. Des sociétés éminentes comme Quantumscape se concentrent sur des batteries au lithium-métal à l'état solide, visant à les intégrer dans des véhicules dès 2025 [1].
Alors que les batteries à semi-conducteurs sont très prometteuses, les chercheurs explorent également des produits chimiques alternatifs pour répondre aux préoccupations concernant la disponibilité de matériaux de batterie clés tels que le cobalt et le lithium. La quête d'options moins chères et plus durables continue de stimuler l'innovation. En outre, les institutions universitaires et les entreprises du monde entier travaillent avec diligence pour améliorer les performances de la batterie, augmenter la capacité, accélérer les vitesses de charge et réduire les coûts de fabrication [1].
Les efforts pour optimiser les batteries au lithium-ion s'étendent au-delà des véhicules électriques. Ces batteries trouvent des applications dans le stockage d'électricité au niveau du réseau, ce qui permet une meilleure intégration des sources d'énergie renouvelables intermittentes comme l'énergie solaire et éolienne. En tirant parti des batteries lithium-ion pour le stockage de la grille, la stabilité et la fiabilité des systèmes d'énergie renouvelable sont considérablement améliorées [1].
Dans une récent percée, les scientifiques du Lawrence Berkeley National Laboratory ont développé un revêtement conducteur en polymère connu sous le nom de HOS-PFM. Ce revêtement permet des batteries lithium-ion plus longues et plus puissantes pour les véhicules électriques. HOS-PFM conduit simultanément des électrons et des ions, améliorant la stabilité de la batterie, les taux de charge / décharge et la durée de vie globale. Il sert également d'adhésif, étendant potentiellement la durée de vie moyenne de batteries lithium-ion de 10 à 15 ans. De plus, le revêtement a montré des performances exceptionnelles lorsqu'elles sont appliquées aux électrodes en silicium et en aluminium, atténuant leur dégradation et maintenant une capacité de batterie élevée sur plusieurs cycles. Ces résultats détiennent la promesse d'augmenter considérablement la densité énergétique des batteries lithium-ion, ce qui les rend plus abordables et accessibles pour les véhicules électriques [3].
Alors que le monde s'efforce de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de passer à un avenir durable, les progrès de la technologie de batterie lithium-ion jouent un rôle central. Les efforts de recherche et développement en cours font avancer l'industrie, nous rapprochant des solutions de batterie plus efficaces, abordables et respectueuses de l'environnement. Avec des percées dans les batteries à semi-conducteurs, les chimies alternatives et les revêtements comme HOS-PFM, le potentiel d'adoption généralisée des véhicules électriques et du stockage d'énergie au niveau du réseau devient de plus en plus possible.
Temps de poste: juillet-25-2023
