Les nouvelles technologies de batteries rendent les véhicules électriques plus sûrs.

Bien qu'encore au stade de la recherche, la technologie des batteries à l'état solide à base de magnésium attire l'attention en raison de sa durée de vie supérieure à celle des modèles traditionnels.

Bien que considérée comme une alternative prometteuse à la technologie des batteries lithium-ion en raison de son potentiel en matière de sécurité et de coûts des matériaux inférieurs, les réactions indésirables à l'interface entre les composants des batteries au magnésium à l'état solide entraînent une réduction des performances et une durée de vie plus courte.

L'industrie s'efforce de rendre les batteries des véhicules électriques plus sûres et plus durables.

PHOTO : REUTERS

Une équipe de recherche de l'université de Tohoku (Japon) a découvert comment transformer les réactions chimiques qui dégradent généralement les performances des batteries en mécanismes qui améliorent leur stabilité et le transport des ions. Ils ont constaté que ces réactions de jonction ne doivent pas nécessairement être éliminées ; au contraire, un contrôle précis de ces réactions permet d'améliorer la mobilité des ions magnésium au sein de la batterie tout en préservant sa stabilité à long terme.

L'équipe de recherche a mis au point une électrode d'anode en alliage magnésium-étain (Mg-Sn) afin d'équilibrer la réactivité chimique et le transport des ions. En optimisant la structure de surface et interne de l'anode, ils ont créé des conditions favorisant un dépôt de magnésium plus uniforme et une circulation ionique plus fluide lors des cycles de charge et de décharge.

Le professeur Hao Li, de l'Institut de recherche sur les matériaux avancés de l'université de Tohoku, a déclaré : « Pendant longtemps, on a considéré que les réactions interfaciales étaient à éviter. Mais nos recherches montrent que lorsqu'elles sont soigneusement régulées plutôt que supprimées, elles peuvent contribuer à améliorer considérablement l'efficacité des batteries magnésium à l'état solide. »

Une vidéo montre des tests de la technologie de « démarrage par batterie » sur des voitures électriques en Chine.

La clé pour faire progresser la technologie des batteries magnésium à l'état solide.

Pour fabriquer l'anode améliorée, l'équipe de recherche a incorporé de l'étain au magnésium, formant un composé stable _Mg₂Sn , qui contribue à réguler les réactions au sein de la batterie. L'équipe a testé divers alliages à base de magnésium avec différentes sous-phases afin de déterminer la composition offrant les meilleures performances électrochimiques, puis a évalué les matériaux dans des conditions de fonctionnement de batterie, en mesurant des facteurs tels que le transport ionique, la stabilité de l'interface et le comportement cyclique.

Les résultats ont montré que l'alliage Mg-Sn optimisé offrait les meilleures performances globales, assurant un fonctionnement stable pendant plus de 1 300 heures lors des tests de batteries à l'état solide. Cet alliage a également démontré une durée de vie en cycles de charge/décharge 400 fois supérieure à celle du magnésium pur, ce qui représente une amélioration significative de la durée de vie des batteries.

Les chercheurs suggèrent que le développement futur des batteries devrait se concentrer non seulement sur l'amélioration de la conductivité ionique, mais aussi sur le contrôle des réactions chimiques se produisant à ces interfaces. Leurs résultats indiquent qu'un équilibre simultané entre réactivité et transport ionique pourrait constituer une stratégie de conception novatrice pour les futurs systèmes de batteries à l'état solide.

Source : https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-moi-giup-xe-dien-an-toan-hon-185260527143149412.htm