Des scientifiques japonais ont développé une méthode capable de restaurer de manière significative la capacité d'origine des batteries après qu'elles se soient dégradées en raison de multiples cycles de charge-décharge.
Batteries au lithium pour voitures électriques. Photo : South_agency/iStock
Les batteries lithium-ion sont le type de batterie rechargeable le plus courant aujourd'hui. Elles alimentent les véhicules et les objets du quotidien comme les voitures électriques, les ordinateurs portables et les smartphones. Cependant, avec le temps, elles perdent leur capacité à stocker la charge, perdant ainsi leur efficacité et leur fiabilité. En effet, elles perdent les particules chargées électriquement, ou ions, qui stockent et libèrent l'énergie à l'intérieur de la batterie.
Une équipe d'experts du laboratoire central de recherche et développement de Toyota au Japon a trouvé un moyen de reconstituer ces ions et de restaurer de manière significative la capacité d'origine de la batterie, a rapporté Interesting Engineering le 10 mars. La nouvelle recherche a été publiée dans la revue Joule.
Plus précisément, ils ont injecté dans la batterie une substance spéciale appelée réactif régénératif. Cette substance a déclenché une réaction chimique qui a créé davantage d'électrons et d'ions lithium, deux types de particules chargées qui aident les batteries à stocker l'énergie. Grâce à ces particules, l'équipe a pu inverser la dégradation de la batterie et restaurer 80 % de sa capacité initiale. La batterie régénérative a pu maintenir ses performances pendant 100 cycles de charge-décharge.
L'équipe a testé la nouvelle méthode sur diverses batteries, grandes et petites, y compris celles utilisées dans les voitures. « L'efficacité a été vérifiée non seulement avec de petites batteries en laboratoire, mais aussi avec de grandes batteries utilisées dans les voitures », a déclaré Nobuhiro Ogihara, scientifique principal de l'étude.
Cette nouvelle méthode pourrait prolonger la durée de vie des batteries lithium-ion, permettant ainsi leur réutilisation dans des véhicules électriques ou d'autres appareils, plutôt que d'être jetées ou soumises à un démontage et un recyclage complexes. Cela permet d'économiser de l'argent, des ressources et de préserver l'environnement, car les batteries lithium-ion contiennent des métaux rares comme le cobalt et le nickel, souvent extraits de manière non durable.
Cependant, cette nouvelle méthode ne convient pas à tous les types de batteries dégradées et n'est efficace que pour celles qui ont perdu des ions suite à des charges et décharges répétées, et non pour celles présentant des dommages structurels ou d'autres formes de dégradation. De plus, une méthode permettant de diagnostiquer précisément l'état des batteries est nécessaire pour déterminer si elles sont adaptées à l'injection chimique.
Des études à plus long terme sont nécessaires pour comprendre les effets secondaires potentiels et la sécurité de l'injection de produits chimiques dans les batteries, a déclaré Jacqueline Edge, qui étudie la dégradation des batteries à l'Imperial College de Londres. L'équipe a déposé un brevet pour cette nouvelle méthode, qui a suscité l'intérêt et le financement de plusieurs entreprises et agences gouvernementales .
Thu Thao (selon Interesting Engineering )
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