Les coûts élevés des piles à l'état solide enfin résolus grâce à la modification de la structure de l'électrolyte à l'aide de matériaux moins coûteux

La moto TS Pro, annoncée lors de l'exposition CES 2026, sera le premier véhicule de série doté d'une batterie à l'état solide disponible à l'achat aux États-Unis. Grâce à la technologie de la batterie à l'état solide, il peut parcourir jusqu'à 370 miles avec une charge, et la batterie est garantie pour toute la durée de vie du véhicule durée de vie du véhicule.

Son prix, cependant, reflète le défi inhérent à la commercialisation des batteries à l'état solide : les coûts exorbitants. Le vélo coûte 34 900 dollars, soit à peu près le prix d'une berline électrique Tesla Model 3 de base. Toyota, qui devrait être l'un des pionniers de la commercialisation à partir de 2027, a prévenu que ses premières voitures équipées de batteries à l'état solide seront commercialisées en lots limités dans le segment haut de gamme sous la marque Lexus, ce qui ne peut que se traduire par des prix élevés. Même les batteries à électrolyte semi-solide qui contiennent encore 5 % de liquide dans des voitures comme l ET7 peuvent coûter autant qu'une berline électrique ET5 ET5, c'est pourquoi NIO ne loue plus le pack que pour les longs trajets d'été.

Si les économies d'échelle réalisées lors de la production de masse de batteries à l'état solide pourraient faire baisser les coûts, leur fabrication est intrinsèquement plus onéreuse, car l'électrolyte solide nécessite des matériaux et des procédures de production beaucoup plus coûteux que les batteries à l'état liquide. Alors que Samsung et d'autres s'attaquent au défi de la fabrication et tentent de réduire les coûts, des chercheurs coréens du KAIST ont maintenant résolu l'équation du coût des batteries à l'état solide en termes de matériaux.

Au lieu d'utiliser des métaux coûteux pour surmonter les problèmes de conductivité ionique dans les électrolytes solides par rapport aux électrolytes liquides, ils sont parvenus à modifier simplement la structure matérielle des batteries à l'état solide actuelles à base d'oxyde ou de sulfure. Ils ont introduit des anions d'oxyde et de sulfure "divalents" dans l'électrolyte d'halogénure de zirconium, moins cher, et ont obtenu un mouvement des ions jusqu'à quatre fois plus facile, avec une densité énergétique et des niveaux de conductivité comparables à ceux des électrolytes solides actuels fabriqués à l'aide de métaux beaucoup plus onéreux.

Selon le chercheur principal, le professeur Seo Dong-hwa du département de science et d'ingénierie des matériaux du KAIST, la découverte de l'équipe"a présenté des principes de conception qui peuvent simultanément améliorer les problèmes de coût et de performance des batteries à l'état solide en utilisant des matières premières peu coûteuses", et est du type pratique qui peut trouver une application industrielle immédiate, ouvrant enfin la voie à des batteries à l'état solide beaucoup moins chères.

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