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Les ingénieurs japonais développent des batteries auto-réparatrices

Les ingénieurs japonais développent des batteries auto-réparatrices

En ce qui concerne les batteries qui alimentent une grande partie de notre monde aujourd'hui, deux éléments sont de la plus haute importance: leur longévité et leur capacité. Les chercheurs travaillent constamment à l'amélioration de ces deux aspects.

Capacité de stockage réduite

Aujourd'hui, nous avons des batteries lithium-ion et sodium. Bien que les deux soient des batteries puissantes, des cycles répétés de charge et d'utilisation peuvent considérablement nuire à leur longévité et réduire leur capacité de stockage au fil du temps.

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Aujourd'hui, les ingénieurs de l'Université de Tokyo ont conçu un moyen d'éviter ce problème en concevant des batteries auto-réparables. Le professeur Atsuo Yamada et son équipe ont mis au point une innovation qui non seulement prolonge la durée de vie des batteries, mais peut également leur offrir des capacités plus élevées.

Les batteries sont normalement composées de couches de matériau métallique. Au fur et à mesure que les batteries se chargent et se déchargent, ces couches commencent à être détruites et développent des fissures appelées défauts d'empilement.

Ces défauts diminuent la capacité des batteries à stocker et à délivrer une charge. La raison de cet empilement de dégradation est que le matériau est maintenu ensemble par une force faible appelée force de Van der Waals.

Cette force est facilement contrecarrée par le stress exercé sur les batteries pendant la charge et l'utilisation. Cependant, Yamada et ses collègues ont conçu un nouveau matériau capable de résister à ce stress.

La force de Van der Waals

Ils ont démontré que si la batterie est fabriquée avec un matériau modèle - l'oxyde en couches redox oxygène (Na2RuO3), non seulement la dégradation due aux cycles de charge et de décharge diminue, mais les couches s'auto-réparent en fait. C'est parce que Na2RuO3 est maintenu ensemble par une force appelée attraction coulombique, qui est beaucoup plus forte que la force de Van der Waals.

"Cela signifie que les batteries pourraient avoir une durée de vie bien plus longue, mais elles pourraient aussi être poussées au-delà des niveaux qui les endommagent actuellement", a déclaré Yamada. "L'augmentation de la densité énergétique des batteries est d'une importance capitale pour réaliser un transport électrifié."


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