Le ministère américain de l'énergie crée un centre de recherche sur les batteries solides pour véhicules électriques, doté d'un budget de 11 millions de dollars, afin d'étudier les ions céramiques comme alternative au lithium

Le ministère américain de l'énergie (DOE) a accordé 10,9 millions de dollars aux chercheurs de l'université du Michigan (U-M) pour explorer la viabilité des ions céramiques comme alternative au lithium dans les futures batteries solides des VE https://www.notebookcheck.net/Solid-state-EV-batteries-without-expensive-lithium-made-possible-by-magnesium-conductivity-breakthrough.638783.0.html. L'université étudie depuis longtemps l'utilisation d'un électrolyte céramique solide au lieu des liquides inflammables utilisés dans les batteries actuelles des VE.

Les résultats de l'étude sont si prometteurs qu'ils ont attiré l'attention de l'Energy Frontier Research Center du DOE, qui a accordé une subvention de quatre ans pour la création d'un centre de recherche MUSIC (Mechano-chemical Understanding of Solid Ion Conductors) à l'Université de Michigan. Selon Jeff Sakamoto, professeur d'ingénierie mécanique à l'U-M et nouveau directeur du centre MUSIC :

La découverte récente de conducteurs ioniques en céramique qui présentent simultanément des performances et une stabilité sans précédent pourrait changer le paysage technologique du stockage de l'énergie électrochimique... Notre nouveau centre cherche à combler les lacunes dans les connaissances fondamentales liées à la mécano-chimie avec un groupe diversifié de chercheurs venant de domaines d'étude disparates.

Celui qui maîtrisera la technologie des batteries à l'état solide, plus sûre et moins chère, qui peut théoriquement doubler la densité énergétique des batteries au lithium, remportera la course aux milliards de dollars pour les véhicules électriques et les systèmes de stockage de l'énergie, d'où l'investissement précoce du gouvernement dans la technologie prometteuse des ions céramiques :

• Le graphite ne peut contenir qu'un ion lithium pour six atomes de carbone, ce qui lui confère une capacité spécifique d'environ 350 milliampères-heures par gramme (mAh/g). Le lithium métallique d'une batterie solide a une capacité spécifique de 3 800 mAh/g. Les batteries lithium-ion actuelles ont une densité énergétique totale maximale d'environ 600 wattheures par litre (Wh/L) au niveau de la cellule. En principe, les batteries à l'état solide peuvent atteindre 1 200 Wh/L
• Pour résoudre le problème de combustion du lithium métal, les ingénieurs de l'U-M ont créé une couche de céramique qui stabilise la surface - empêchant la formation de dendrites et prévenant les incendies. Cela permet aux batteries d'exploiter les avantages du lithium métal - densité énergétique et haute conductivité - sans les dangers d'incendie ou de dégradation au fil du temps.

Selon un autre professeur d'ingénierie mécanique de l'université du Michigan, Neil Dasgupta, qui sera le directeur adjoint du pôle MUSIC du DOE, il faut maintenant passer à la phase pratique :

Toutefois, il reste des obstacles importants à franchir avant de pouvoir réaliser une commercialisation à grande échelle, dont beaucoup concernent les propriétés mécaniques uniques qui apparaissent aux interfaces solide-solide dans les cellules électrochimiques. L'un des principaux objectifs de MUSIC est de révéler les mécanismes fondamentaux de l'interaction entre les contraintes et les déformations mécaniques et l'électrochimie, ce qui permettra d'éclairer les efforts futurs de mise à l'échelle et d'accélération de la commercialisation de la technologie de stockage de l'énergie de la prochaine génération.

Le centre de recherche parrainé par le DOE s'efforcera également de trouver la méthode de fabrication de batteries à l'état solide la moins chère et d'étudier comment les produits chimiques à base de lithium ou de sodium métal avec des conducteurs ioniques en céramique perdent leur capacité de charge au fil du temps par rapport à la technologie Li-ion actuelle des voitures, des téléphones ou des ordinateurs portables.

Achetez le MacBook Pro 2022 Apple sur Amazon