Une batterie à semi-conducteurs construite comme un Ferrero Rocher peut doubler la durée de vie actuelle des batteries de véhicules électriques, qui est de 15 ans
Une équipe de chercheurs de Harvard, dirigée par Xin Li, professeur agrégé de science des matériaux, a mis au point une batterie à semi-conducteurs capable d'offrir une durée de vie de plusieurs dizaines d'années (6 000 cycles de charge) et de se recharger en 10 minutes. Dans le prototype qu'ils ont construit, le composant lithium englobe une particule de silicium, "comme une coque de chocolat dur autour d'un cœur de noisette", explique Li dans un commentaire inspiré de Ferrero Rocher.
Au lieu des dendrites désagréables qui se forment à la surface du lithium dans les piles à l'état solide et qui vont jusqu'à l'électrolyte solide et à l'autre électrode, court-circuitant ainsi la pile, les chercheurs ont réussi à limiter la réaction de lithiation à la surface même de l'électrode. Cela a permis d'augmenter considérablement la longévité et la vitesse de charge de la batterie prototype.
Selon les chercheurs, "aulieu d'un fort alliage Li-Si à l'interface solide-liquide conventionnelle, la réaction de lithiation du Si micrométrique peut être considérablement restreinte à l'interface solide-solide, de sorte qu'elle ne se produit que sur les sites de surface minces des particules de Si en raison d'un processus de limitation de la diffusion induit par la réaction".
En utilisant une approche informatique pour prédire l'interaction des matériaux, l'équipe de Harvard a réussi à obtenir "un cycle rapide du métal Li à une capacité surfacique élevée, ce qui est important pour l'application des batteries à l'état solide". La technologie a été concédée sous licence à l'entreprise dérivée de recherche appliquée sur les batteries de l'équipe de Harvard, Adden Energyqui développe actuellement une batterie à l'état solide de la taille d'un téléphone grâce à cette découverte.
Selon le cofondateur de Cofondateur de Tesla JB Straubel, dont l'entreprise recycle aujourd'hui jusqu'à 10 GWh de capacité de batterie par an, les batteries actuelles des véhicules électriques ont une durée de vie d'environ 15 ans. La nouvelle découverte de Harvard sur les batteries à l'état solide pourrait surpasser plusieurs fois le critère de longévité auquel sont soumises les batteries de VE actuelles, ce qui permettrait d'augmenter considérablement la durée de vie des appareils et d'ébranler le marché des VE d'occasion à l'avenir.
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