La recherche pourrait aider à prolonger la durée de vie de la batterie EV de 30%, une dégradation lente

La recherche pourrait aider à prolonger la durée de vie de la batterie EV de 30%, une dégradation lente

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Des chercheurs du SLAC National Accelerator Laboratory du ministère de l’Énergie et de l’Université de Stanford affirment avoir trouvé une méthode pour « revitaliser » les batteries lithium-ion, prolongeant potentiellement leur durée de vie utile de près de 30 %.

La recherche indique une nouvelle façon de ralentir la dégradation de la batterie. Au fur et à mesure que les batteries lithium-ion accumulent des cycles de charge/décharge, elles accumulent des « îlots » de lithium qui sont coupés des électrodes et ne contribuent donc pas au stockage d’énergie, ont expliqué des chercheurs dans une étude publiée le 22 décembre dans le journal. La nature.

Les chercheurs ont découvert que ces morceaux de lithium pouvaient être ramenés vers les électrodes, rétablissant ainsi une connexion électrique et permettant à ce lithium de continuer à être utilisé.

Production de batteries dans l'usine Mercedes-Benz de Hedelfingen, en Allemagne

Production de batteries dans l’usine Mercedes-Benz de Hedelfingen, en Allemagne

Dans une cellule de test avec une cathode en oxyde de lithium-nickel-manganèse-cobalt (NMC) et une anode de lithium, le lithium isolé s’est déplacé avec les cycles de batterie, selon l’étude. Lors de la charge de la cellule, le lithium s’est déplacé vers la cathode. Lors de la décharge, il s’est déplacé vers l’anode. Avec suffisamment de mouvement, il finirait par toucher l’anode et se reconnecter.

L’ajout d’une étape de décharge à courant élevé au protocole de charge a permis d’obtenir le mouvement nécessaire, a déclaré le boursier postdoctoral de Stanford et auteur principal de l’étude, Fang Liu, dans un communiqué. Cela indique un moyen de prolonger la durée de vie des batteries en modifiant le protocole de charge, et a également des implications pour le développement des batteries lithium-métal, a-t-elle déclaré.

Cependant, la recherche prometteuse en laboratoire ne se traduit pas nécessairement dans le monde réel. Par exemple, toute entreprise de batteries adoptant une telle stratégie devra bien entendu prouver qu’elle n’augmente pas les risques d’incendie de batterie.

Batterie GM Ultium - empilement de cellules

Batterie GM Ultium – empilement de cellules

Que le rattachement des « îlots » au lithium s’avère être une solution viable ou non, la dégradation de la batterie retient de plus en plus l’attention à mesure que la production de véhicules électriques augmente.

En 2021, le California Air Resources Board (CARB) a proposé des limites de dégradation qui exigeraient que tous les véhicules électriques à batterie à partir de 2026 vendus dans l’État soient conçus pour maintenir 80% de leur autonomie certifiée pendant 15 ans ou 150 000 miles.

Les constructeurs automobiles commencent également à fixer leurs propres objectifs de durabilité robustes. Toyota vise seulement 10 % de dégradation en 10 ans, tandis que Rivian offre une garantie particulièrement bonne contre la dégradation.

Des chercheurs du SLAC National Accelerator Laboratory du ministère de l’Énergie et de l’Université de Stanford affirment avoir trouvé une méthode pour « revitaliser » les batteries lithium-ion, prolongeant potentiellement leur durée de vie utile de près de 30 %.

La recherche indique une nouvelle façon de ralentir la dégradation de la batterie. Au fur et à mesure que les batteries lithium-ion accumulent des cycles de charge/décharge, elles accumulent des « îlots » de lithium qui sont coupés des électrodes et ne contribuent donc pas au stockage d’énergie, ont expliqué des chercheurs dans une étude publiée le 22 décembre dans le journal. La nature.

Les chercheurs ont découvert que ces morceaux de lithium pouvaient être ramenés vers les électrodes, rétablissant ainsi une connexion électrique et permettant à ce lithium de continuer à être utilisé.

Production de batteries dans l'usine Mercedes-Benz de Hedelfingen, en Allemagne

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Dans une cellule de test avec une cathode en oxyde de lithium-nickel-manganèse-cobalt (NMC) et une anode de lithium, le lithium isolé s’est déplacé avec les cycles de batterie, selon l’étude. Lors de la charge de la cellule, le lithium s’est déplacé vers la cathode. Lors de la décharge, il s’est déplacé vers l’anode. Avec suffisamment de mouvement, il finirait par toucher l’anode et se reconnecter.

L’ajout d’une étape de décharge à courant élevé au protocole de charge a permis d’obtenir le mouvement nécessaire, a déclaré le boursier postdoctoral de Stanford et auteur principal de l’étude, Fang Liu, dans un communiqué. Cela indique un moyen de prolonger la durée de vie des batteries en modifiant le protocole de charge, et a également des implications pour le développement des batteries lithium-métal, a-t-elle déclaré.

Cependant, la recherche prometteuse en laboratoire ne se traduit pas nécessairement dans le monde réel. Par exemple, toute entreprise de batteries adoptant une telle stratégie devra bien entendu prouver qu’elle n’augmente pas les risques d’incendie de batterie.

Batterie GM Ultium - empilement de cellules

Batterie GM Ultium – empilement de cellules

Que le rattachement des « îlots » au lithium s’avère être une solution viable ou non, la dégradation de la batterie retient de plus en plus l’attention à mesure que la production de véhicules électriques augmente.

En 2021, le California Air Resources Board (CARB) a proposé des limites de dégradation qui exigeraient que tous les véhicules électriques à batterie à partir de 2026 vendus dans l’État soient conçus pour maintenir 80% de leur autonomie certifiée pendant 15 ans ou 150 000 miles.

Les constructeurs automobiles commencent également à fixer leurs propres objectifs de durabilité robustes. Toyota vise seulement 10 % de dégradation en 10 ans, tandis que Rivian offre une garantie particulièrement bonne contre la dégradation.

Source : www.greencarreports.com

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