Récemment, une équipe de recherche de l'Université de Harvard a développé une nouvelle batterie à semi-conducteurs qui peut être cyclée 10 000 fois, devrait être complètement chargée en 3 minutes et peut durer 20 ans. La batterie à semi-conducteurs utilise du lithium sous forme de métal pur , utilisant des électrodes solides et un électrolyte solide, plutôt que les électrolytes liquides ou en gel polymère que l'on trouve dans les batteries lithium-ion.En laboratoire, le prototype de batterie a pu effectuer avec succès 5 000 à 10 000 cycles de charge.Les recherches de l'équipe de recherche de Harvard sur les batteries au lithium métal à l'état solide remontent à mai de l'année dernière, mais la technologie à l'époque restait au niveau d'une "charge complète en 10 à 20 minutes et d'une autonomie de 10 à 15 ans".
Le design de cette batterie s'inspire du sandwich britannique classique.Si vous imaginez la batterie comme un sandwich, d'abord une couche de pain (anode au lithium métal), puis de la laitue (revêtement en graphite), puis une couche de tomates (premier électrolyte) et une couche de bacon (deuxième électrolyte), à la fin c'est une autre couche de tomates et le dernier morceau de pain (cathode).
L'équipe de recherche pense que les anodes au lithium métallique dans d'autres conceptions à semi-conducteurs développent généralement des excroissances dendritiques qui peuvent progressivement pénétrer à travers l'électrolyte jusqu'à la cathode, court-circuitant ainsi la batterie lithium-ion.C'est-à-dire que les dendrites ou les dendrites produites lors de l'utilisation de batteries lithium-ion sont à l'origine des incendies de batteries.Alors que la structure multicouche du sandwich empêche la formation de dendrites, dans cette conception, les dendrites poussent dans la « laitue » et la « tomate » mais s'arrêtent au « bacon ».La barrière «bacon» empêche les dendrites de traverser et de court-circuiter la cellule, empêchant ainsi l'échec.
Ouyang Minggao, académicien de l'Académie chinoise des sciences et vice-président de l'Association chinoise des véhicules électriques de 100, a déclaré plus tôt que des matériaux tels que des matériaux doivent être accumulés et développés, et le moment où les batteries à semi-conducteurs seront mises en grande- applications commerciales à grande échelle se situe probablement entre 2025 et 2030.
Heure de publication : 11 octobre 2022