De nouvelles batteries lithium-métal permettent à la voiture électrique de parcourir 1 100 kilomètres avec une seule charge ᐉ Nouvelles de Fakti.bg – Voitures

Les voitures électriques de nouvelle génération seront équipées de batteries au lithium métal qui permettront une autonomie allant jusqu'à 1 126 kilomètres avec une seule charge, soit deux fois l'autonomie autonome des voitures électriques traditionnelles alimentées par une batterie lithium-ion. Les scientifiques de l'Université de Stanford en sont sûrs, rapporte le quotidien Scitech.

Bien que la technologie du lithium métal présente de sérieux inconvénients – la batterie perd rapidement sa capacité à stocker de l'énergie après un nombre relativement faible de cycles de charge et de décharge – les scientifiques de l'Université de Stanford semblent avoir résolu ce problème.

Ils ont constaté qu’en laissant la batterie déchargée, il est possible de restaurer la capacité perdue et d’augmenter la durée de vie. Ces améliorations peuvent être mises en œuvre simplement en reprogrammant le logiciel de gestion de la batterie, sans aucun coût ni modification supplémentaire.

En conséquence, une voiture électrique équipée d’une batterie lithium-métal aura plus de deux fois l’autonomie d’une voiture équipée d’une batterie lithium-ion de même taille – 1 126 kilomètres avec une seule charge contre 582 kilomètres.

Une charge et une décharge à long terme détruisent rapidement les batteries lithium-métal, les rendant impropres à une utilisation quotidienne dans une voiture. Au fur et à mesure que la batterie se décharge, des morceaux de lithium métallique de la taille d'un micromètre sont isolés et tombent dans l'interphase d'électrolyte solide (SEI), une matrice spongieuse qui se forme à l'endroit où l'anode et l'électrolyte se rencontrent.

La matrice SEI est essentiellement un électrolyte décomposé qui entoure des morceaux isolés de lithium métallique retirés de l'anode et les empêche de participer aux réactions électrochimiques. Le lithium devient « mort ».

Des charges et décharges fréquentes provoquent une accumulation supplémentaire de lithium « mort », ce qui entraîne une réduction de la capacité de la batterie. Une voiture électrique avec une batterie lithium métal « endommagée » perdra de l’autonomie beaucoup plus rapidement qu’une voiture électrique avec une batterie lithium-ion.

Cependant, les chercheurs ont constaté que la matrice SEI commençait à se dissoudre lorsque la batterie était inactive. Sur la base de cette découverte, l’équipe de Stanford a décidé de voir ce qui se passerait si une batterie à plat était autorisée à « se reposer ».

Lors d'une décharge complète, tout le lithium métallique est libéré de l'anode et les particules de lithium isolées et inactives entourées par la matrice SEI se dissolvent pendant que la batterie se « stabilise ».

Après la recharge, le lithium « mort » se reconnecte à l’anode, permettant à la batterie de générer plus d’énergie, prolongeant ainsi sa durée de vie.

« Dans une batterie au lithium métal, le système de contrôle actuel peut être programmé pour décharger complètement un module individuel de telle sorte que sa capacité reste à zéro. Cette approche ne nécessite pas de nouvelles techniques de fabrication ou de nouveaux matériaux coûteux », ont commenté les chercheurs.