Ma batterie est meilleure que la vôtre ... mais est-ce vraiment le cas ?
De nouvelles normes pour la reproductibilité et la comparabilité des tests cellulaires sont nécessaires de toute urgence
À ce jour, il n'existe pas de normes uniformes pour la recherche sur les batteries à l'état solide, qui seront également utilisées à long terme pour l'e-mobilité, alors que des milliards sont investis dans ce domaine à l'échelle mondiale. Des chercheurs de l'université de Bayreuth ont identifié les raisons de cette situation et en rendent compte dans la revue "Nature Energy".
Les batteries à l'état solide ou "tout état solide" (ASSB) promettent une augmentation significative de la densité énergétique par rapport aux batteries lithium-ion conventionnelles. C'est pourquoi elles sont considérées comme LE futur système de stockage d'énergie pour l'électromobilité. Cependant, il n'existe pas de protocole normalisé pour la validation des cellules de batteries à l'état solide dans le cadre de la recherche sur les batteries : Lorsque les résultats sont publiés, il est souvent difficile de savoir s'ils sont comparables à ceux d'autres groupes de recherche. Il faut donc créer un point de départ pour la reproductibilité et la comparabilité des tests de cellules afin de pouvoir évaluer de manière fiable les innovations dans cette technologie.
"Au moins une fois par semaine, nous entendons parler d'une nouvelle avancée dans les performances des cellules de batterie qui devrait révolutionner l'e-mobilité ou le stockage de l'énergie en général. Cependant, très peu de ces rapports 'hypermédiatisés' aboutissent à des applications en dehors du laboratoire. Dans de nombreux cas, c'est parce qu'ils ne peuvent pas être reproduits en dehors du laboratoire d'origine", explique le professeur Nella M. Vargas-Barbosa, titulaire de la chaire d'électrochimie au Centre bavarois pour la technologie des batteries (BayBatt) de l'université de Bayreuth. Elle est l'auteur principal d'un article récemment publié dans "Nature Energy" sur ce sujet.
Dans cette étude, les chercheurs ont mesuré à quel point les propriétés de simples cellules d'essai variaient de facto : 21 groupes de recherche disposant d'une expertise reconnue par la recherche et l'industrie dans le domaine des batteries à l'état solide ont reçu les mêmes matériaux de batterie et une procédure d'essai électrochimique prédéfinie, mais chaque groupe a utilisé sa propre méthode d'assemblage des cellules ainsi que des techniques de mesure individuelles non standardisées. "Nous faisons maintenant état des différences considérables entre les méthodes d'assemblage des cellules de batterie et leurs performances comparées, y compris les variations de la pression appliquée et de la composition de l'électrode négative". L'écart entre les données de performance des différentes cellules de batterie s'est avéré immense. Bien que cela puisse être inquiétant, il s'agit d'un premier pas vers une amélioration nécessaire. L'étude a permis d'identifier certaines conditions de préparation des cellules qui peuvent fortement influencer les performances des batteries, comme la quantité de lithium métal dans l'électrode négative.
"Cette étude est particulière parce qu'elle implique de nombreux groupes internationaux établis dans le domaine des batteries à l'état solide. Nous reconnaissons tous collectivement que nous devons faire davantage pour améliorer la comparabilité et la reproductibilité des travaux dont nous rendons compte".
Cette étude s'inscrit également dans le cadre des travaux du groupe de compétences FestBatt, financé par le ministère fédéral de l'éducation et de la recherche, qui regroupe plus de 180 chercheurs dans 22 instituts de recherche en Allemagne. Outre les groupes de travail de Bayreuth dirigés par Nella Vargas-Barbosa, Michael Danzer et Christian Plank, les institutions partenaires de FestBatt JLU Giessen (groupe de travail Janek), Université de Münster (groupe de travail Zeier), TU Munich (groupe de travail Gasteiger), Fraunhofer IWS (technologie des batteries, F. Hippauf) et Fraunhofer IFAM (stockage de l'énergie électrique, J. Schwenzel) sont également impliquées dans l'étude.
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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