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Jun 29, 2023

Des chercheurs parviennent à charger un lithium

Les véhicules électriques sont infiniment meilleurs pour l’environnement que les véhicules à essence, mais ils n’ont pas encore été largement adoptés. L'un des problèmes qui freinent ce changement est le fait que les véhicules électriques

Les véhicules électriques sont infiniment meilleurs pour l’environnement que les véhicules à essence, mais ils n’ont pas encore été largement adoptés. L’un des problèmes qui freinent cette évolution est le fait que les véhicules électriques mettent beaucoup de temps à se recharger.

Cela pourrait bientôt changer. Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Chine a réussi à augmenter la vitesse de chargement d'une batterie lithium-ion à une vitesse de 5,6 minutes pour une charge de 60 %, selon un rapport de TechXplore publié jeudi. Ils ont réalisé cet exploit impressionnant en ajoutant un revêtement de cuivre et des nanofils à l'anode de la batterie afin d'améliorer efficacement l'ordre.

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Aujourd'hui, la plupart des anodes sont constituées de graphite et sont construites dans une boue non ordonnée, ce qui n'est pas une méthode pratique pour faire passer le courant. De plus, la façon dont les matériaux des anodes s’alignent crée un problème lié à la taille de l’espace entre eux.

Pour surmonter ces problèmes d’accélération de la charge, les chercheurs se sont concentrés spécifiquement sur l’anode. Voici ce qu'ils ont fait :

"Ils ont d'abord exécuté des modèles théoriques au niveau des particules pour optimiser la distribution spatiale des particules de différentes tailles et la porosité des électrodes. Ils ont ensuite utilisé ce qu'ils ont appris des modèles pour apporter des modifications à une anode en graphite standard. Ils l'ont recouverte de cuivre, puis ont ajouté des nanofils de cuivre. à la boue. Ils ont ensuite chauffé puis refroidi l'anode, ce qui a compressé la boue en un matériau plus ordonné », a déclaré TechXplore.

Une fois leur anode améliorée, les chercheurs l’ont fixée sur une batterie lithium-ion standard afin de mesurer le temps nécessaire à la charge. Ils ont été impressionnés de constater qu'ils pouvaient charger la batterie à 60 % en seulement 5,6 minutes et à 80 % en seulement 11,4 minutes. (Les chercheurs ont évité de tester combien de temps il faudrait pour charger à 100 %, car cela pourrait endommager ces batteries.)

Les chercheurs n’ont pas précisé combien coûterait une telle batterie ni quand elle pourrait être prête à être produite. Pourtant, le développement est passionnant pour les véhicules électriques du monde entier.

L'étude a été publiée dans la revue Science Advances.

Abstrait:

Les batteries lithium-ion à charge extrêmement rapide sont hautement souhaitables pour raccourcir le temps de recharge des véhicules électriques, mais cela est entravé par la faible capacité de débit des anodes en graphite. Nous présentons ici une conception de structure à double gradient de taille de particule et de porosité d'électrode inédite dans l'anode en graphite permettant d'obtenir une batterie lithium-ion à charge extrêmement rapide dans des conditions d'électrode strictes. Nous développons une voie de suspension sans liant polymère pour construire cette structure à double gradient de taille de particule et de porosité de type inédit dans l'anode en graphite pratique, montrant la capacité de charge extrêmement rapide avec 60 % de recharge en 10 min. Sur la base d'une anode en graphite à double gradient, nous démontrons une batterie lithium-ion à charge extrêmement rapide réalisant une recharge de 60 % en 6 min et une densité d'énergie volumétrique élevée de 701 Wh litre−1 au taux de charge élevé de 6 C.