Un matériau magnétique pourrait aider à contrôler l'autonomie des batteries

Les chercheurs démontrent la technique dans une batterie lithium-ion

17.06.2022 - Etats-Unis

Une nouvelle étude montre comment un matériau magnétique peut être utilisé pour aider à surveiller la durée de vie restante d'une batterie rechargeable avant qu'elle ne doive être rechargée.

Shenqiang Ren, scientifique et ingénieur à l'université de Buffalo, a dirigé le projet et explique le fonctionnement du système.

Lorsque les batteries lithium-ion se chargent et se déchargent, les ions de lithium passent d'un côté à l'autre de la batterie. Dans cette optique, l'équipe de Ren a construit une batterie lithium-ion qui utilise un matériau spécial à l'une de ses extrémités : un composé dont le magnétisme change lorsque les ions de lithium y entrent ou en sortent. Il est ainsi possible de mesurer le niveau de charge de la batterie en suivant les variations du magnétisme du matériau, explique Ren.

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Cette recherche a été publiée le 13 juin dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS).

"L'objectif principal de ce projet était de travailler sur la magnéto-ionique, qui utilise les ions pour contrôler le magnétisme des matériaux. Lorsque les ions de lithium entrent ou sortent du matériau que nous utilisons, celui-ci change de magnétisation. Nous pouvons contrôler le magnétisme, ce qui nous permet de contrôler indirectement les ions lithium - l'état de charge. Nous pensons qu'il s'agit d'une nouvelle façon de fournir une détection précise, rapide et réactive de l'état de charge", explique Ren, PhD, professeur de génie mécanique et aérospatial et de chimie à l'UB, et membre principal de l'Institut RENEW de l'UB.

Outre Ren, les auteurs correspondants de l'étude sont Yuguang C. Li, PhD, professeur adjoint de chimie à l'UB, Fei Yao, PhD, professeur adjoint de conception et d'innovation des matériaux à l'UB, et Qimin Yan, PhD, professeur adjoint de physique à l'Université Temple. Yong Hu, étudiant en doctorat en génie mécanique à l'UB, était le premier auteur.

Le matériau magnéto-ionique de l'équipe est composé de vanadium, de chrome et de cyanure, avec un ligand aqua. L'article publié dans PNAS décrit les caractéristiques du composé qui le rendent idéal pour une utilisation dans les batteries rechargeables, et décrit les techniques utilisées par les scientifiques pour mesurer le changement de magnétisme du matériau dans une batterie lithium-ion rechargeable.

Parmi les autres co-auteurs de l'étude figurent Weiyi Gong, du département de physique de la Temple University, Sichen Wei, du département de conception et d'innovation des matériaux de l'UB, et Saurabh Khuje, Yulong Huang et Zheng Li, du département de génie mécanique et aérospatial de l'UB. À l'UB, le projet a réuni un groupe de collaboration de l'École d'ingénierie et de sciences appliquées, du Collège des arts et des sciences et du RENEW Institute.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.