Une batterie de nouvelle génération utilise des nanoparticules d'étain pour améliorer la charge et la longévité

Les batteries constituent en quelque sorte un goulot d'étranglement pour de nombreux appareils et machines modernes, notamment les ordinateurs portables, les smartphones et les voitures électriques. Des vitesses de chargement plus rapides et une meilleure longévité sont deux facteurs importants qui doivent être améliorés. Des chercheurs de l'université des sciences et technologies de Pohang et de l'institut coréen de recherche sur l'énergie ont récemment présenté une nouvelle anode composite qui pourrait permettre d'atténuer ces problèmes.

Au lieu du graphite, les scientifiques sud-coréens utilisent des nanoparticules d'étain intégrées dans du carbone dur comme matériau pour l'anode. Ces nanoparticules d'étain enrobées de carbone sont produites par un procédé sol-gel et une conversion chimique (réduction) par chauffage. Ce processus de production chimique crée des nanoparticules d'étain uniformément réparties dans une matrice résistante de carbone dur.

La revue ACS Nano rapporte en outre que ces modifications ont amélioré la stabilité structurelle et réduit l'expansion du volume par rapport aux anodes en graphite ordinaires. Il en résulte une plus grande densité énergétique de ces cellules de batterie, qui s'accompagne d'une cinétique électrochimique optimisée. En d'autres termes, ces nouvelles batteries peuvent être chargées plus rapidement et sont plus durables.

Les batteries lithium-ion et sodium-ion bénéficient des nanoparticules d'étain

Lorsqu'une électrode contenant des nanoparticules d'étain dans du carbone dur est utilisée dans des batteries lithium-ion, la batterie dure plus de 1 500 cycles avec une charge rapide de 20 minutes. En outre, la densité énergétique est 1,5 fois plus élevée que celle des batteries dotées d'une anode en graphite ordinaire. La nouvelle technologie de batterie présente également une bonne stabilité et une meilleure cinétique lorsqu'elle est utilisée dans des cellules sodium-ion.