Les batteries lithium-ion rendues plus légères et plus sûres


Les motos électriques pourraient tirer profit des recherches de l’Université Deakin, qui permettent de fabriquer des batteries lithium-ion batteries plus petites, plus légères et moins susceptibles de s'enflammer.

Les Dr Fangfang Chen et Xiaoen Wang, de l’Institut de recherche sur les matériaux frontaliers de Deakin, affirment que leur découverte signifie que les batteries lithium-ion ne poseraient plus de risque d’incendie.

Ils y sont parvenus en remplaçant des électrolytes liquides hautement volatils par un matériau solide à base de polymères industriels courants.

Le lithium en feu!

Alors que les batteries au lithium de Tesla et certains ordinateurs portables et téléphones ont explosé à la flamme, les seuls problèmes connus concernant les motocycles électriques ont trait à la surchauffe des chargeurs.

Les problèmes récemment causés Harley-Davidson suspend temporairement la production de son LiveWire électrique et a provoqué un incendie qui a détruit tous les vélos de course Energica MotoE plus tôt cette année(image haut de page).

LiveWire sur un chargeur rapide

La conclusion Deakin Uni pourrait être appliquée à toutes les batteries lithium-ion, y compris celles utilisées dans les motocycles électriques.

Selon le Dr Wang, presque tous les véhicules électriques utilisant des batteries au lithium sont basés sur des électrolytes liquides.

«Si nous utilisons des électrolytes à l'état solide dans ces applications, nous allons certainement rendre ces batteries plus sûres, avec le potentiel d'affecter toutes les applications où des batteries sont utilisées, y compris les motos», nous dit-il.

Il dit que cela ne traite pas spécifiquement de la question des accusations Energica et Harley.

Mais cela va-t-il augmenter le coût, la taille et le poids des piles?

«Nous sommes à un stade critique», déclare le Dr Wang.

«À l’heure actuelle, il n’existe sur le marché aucune batterie 100% solide ne contenant aucun composant inflammable, et il reste encore de nombreux défis à relever pour rendre les batteries solides compétitives par rapport aux batteries actuelles en termes de prix.

«Notre objectif est de développer l'un des composants des batteries à semi-conducteurs, ce qui est essentiel pour les rendre plus sûres pour tous et, espérons-le, pour changer la donne dans le monde des batteries lithium-ion.

«Les batteries seront plus légères et plus petites sur la base de la même énergie. Ainsi, la même taille de batterie qui se trouve actuellement dans un téléphone, en utilisant nos résultats, pourrait durer le double du temps, ou alternativement, les batteries pourraient durer autant que maintenant – mais deux fois moins volumineuses. "

C’est une aubaine pour les motos électriques où la taille et le poids sont plus importants que dans les véhicules plus grands.

Harley-Davidson LiveWire moto électrique lithium
Harley-Davidson LiveWire batterie lithium-ion

Comment ça marche

Les chercheurs de Deakin ont "réinventé la manière dont le polymère interagit avec le sel de lithium, en supprimant les propriétés normalement hautement inflammables des batteries au lithium traditionnelles", explique le Dr Chen.

Ils affirment avoir utilisé les matériaux polymères commerciaux existants pour créer ce nouveau procédé, ce qui signifie que la formulation pourrait être appliquée commercialement sans difficulté.

«Tous les produits que nous avons utilisés pour rendre ce processus de batterie plus sûr existent déjà sur le marché», explique le Dr Wang.

«Les polymères sont utilisés comme conducteurs de batterie depuis plus de 50 ans, mais nous sommes les premiers à utiliser le polymère commercial existant de manière améliorée.

«Nous y sommes parvenus en liant faiblement l’ion lithium au polymère, créant ainsi des électrolytes polymères solides. Nous pensons qu'il s'agit du premier exemple clair et utile de transport de lithium-ion efficace et sans liquide dans la communauté scientifique. ”

Jusqu’à présent, ils ont prouvé que le processus s’appuyait sur des piles boutons, similaires à la taille d’une pile de montre, la prochaine étape étant de les utiliser pour de plus grandes applications, comme un téléphone portable.

Il faudra peut-être un certain temps avant qu'ils soient utilisés dans les motocycles électriques et autres véhicules électriques.

Leur recherche est maintenant publiée par Joule.