Faire durer les véhicules électriques
Les batteries bi-ion équipées d'un nouveau liant ont conservé des performances exceptionnelles, même après plus de 3 500 cycles de recharge
Dans le domaine des véhicules électriques, alimentés par l'énergie électrique stockée, la clé réside dans les batteries rechargeables capables de supporter de multiples cycles de charge. Les batteries lithium-ion ont été la référence pour cette application. Toutefois, en raison des limites de la capacité de stockage de l'énergie et d'autres défis associés, l'attention s'est portée sur une alternative intrigante connue sous le nom de batteries à double ion (DIB).
La batterie bi-ion démontre une grande durabilité après de multiples recharges
POSTECH
Les batteries à double ion utilisent simultanément des cations de lithium et des contre-anions, ce qui leur confère une densité énergétique élevée, comparable à celle des batteries traditionnelles. Cela leur permet de stocker une quantité substantielle d'énergie. Cependant, elles se heurtent à un obstacle dû aux anions plus importants, qui provoquent l'expansion et la contraction du matériau de l'anode en graphite pendant la charge et la décharge, ce qui peut entraîner une diminution de la durabilité de la batterie.
Lors d'une récente percée, une équipe de recherche collaborative s'est attaquée aux problèmes de durabilité des batteries bi-ion grâce à une recherche innovante sur les liants polymères. L'équipe était composée du professeur Soojin Park (département de chimie), des doctorants Jieun Kang (département de chimie) et Jinwoo Hwang (département de génie chimique) de l'université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH), du professeur Jeong Woo Han (science et ingénierie des matériaux) de l'université nationale de Séoul, et du professeur Ja-Hyoung Ryu (département de chimie) et de l'étudiant en doctorat Seungho Lee (département de chimie).D. Seungho Lee (Département de chimie) de l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan (UNIST), et le professeur Jaegeon Ryu (Département d'ingénierie chimique et biomoléculaire) de l'Université de Sogang. Les résultats de cette étude ont été publiés dans Advanced Materials.
Le liant joue un rôle essentiel dans la fixation de divers produits chimiques dans les piles rechargeables. Dans cette étude, l'équipe de recherche a présenté un nouveau liant polymère qui incorpore des groupes azides (N3-) et des groupes acrylates (C3H3O2).
Les groupes azides forment une solide liaison covalente avec le graphite par une réaction chimique facilitée par la lumière ultraviolette, garantissant l'intégrité structurelle du graphite lors de son expansion et de sa contraction. Parallèlement, les groupes acrylates facilitent la reconnexion entre le graphite et le liant, même si la liaison est rompue.
Les résultats expérimentaux ont montré que les batteries bi-ion équipées du nouveau liant ont conservé des performances exceptionnelles, même après avoir subi plus de 3 500 cycles de recharge. Ces batteries ont également fait preuve d'une capacité de charge rapide, avec environ 88 % de la capacité d'origine restaurée en seulement 2 minutes.
Le professeur Soojin Park, à l'origine de cette recherche, a expliqué : "Les batteries bi-ion sont non seulement rentables, mais elles exploitent également les abondantes ressources en graphite de la Terre. Cette recherche stimulera la poursuite de l'exploration des batteries bi-ion, au-delà des véhicules électriques, pour d'autres applications".
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.
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