Les batteries à semi-conducteurs représentent l’avenir des véhicules électriques. Les voitures électriques des années à venir, plutôt vers la fin de cette décennie et la suivante, s’appuieront sur une technologie de batterie qui permettra d’atteindre des autonomies beaucoup plus importantes. Et tout cela, avec une densité énergétique plus faible et une recharge plus rapide et plus sûre.
Cependant, les défis liés au développement de ces batteries sont considérables, en particulier pour les mettre à l’échelle sans que les coûts ne montent en flèche. De nombreux grands fabricants de batteries et de véhicules, tels que Toyota, s’efforcent déjà de les mettre sur le marché le plus rapidement possible. Les chercheurs du monde entier travaillent également d’arrache-pied pour apporter de nouvelles innovations.
Par exemple, ION Storage Systems, basé dans le Maryland, aux États-Unis, poursuit sans relâche ses progrès dans le domaine de la technologie des batteries à l’état solide. Le fabricant américain travaille sur des batteries innovantes sans anode et sans compression ou changement de volume pendant le cycle, ce qui a toujours été un obstacle pour ce type de batterie.
Sa dernière annonce est importante en vue de sa commercialisation imminente : elle a réussi à atteindre 800 cycles de charge dans ses cellules à l’état solide. Rappelons qu’un cycle de charge est le processus au cours duquel toute l’énergie d’une batterie entièrement chargée est consommée à 100 %. Au début de cette année, l’entreprise avait déjà atteint 125 cycles avec une perte de moins de 5 %.
ION, qui possède l’une des plus grandes usines de fabrication de batteries à l’état solide des États-Unis et qui a reçu 20 millions de dollars pour le développement de cette technologie, a réussi à faire en sorte que sa nouvelle batterie dépasse les exigences en matière de cycle de vie pour le marché des batteries électroniques.
Ce développement se concentrera dans un premier temps sur les petits appareils, tels que les téléphones ou les ordinateurs, mais on s’attend à ce qu’il débouche sur des applications plus diverses à l’avenir, telles que les voitures électriques. Rappelons que les batteries des voitures électriques doivent être prêtes à durer au moins 8 ans ou 150 000 kilomètres, ce qui correspond à environ 3 000 cycles de charge, et qu’à ce moment-là, leur dégradation devrait être d’environ 25 %.
«La combinaison de notre électrolyte céramique de pointe et de l’architecture unique de nos cellules a rendu possible la seule batterie lithium-métal sans anode et sans compression connue qui puisse effectuer un cycle avec ce niveau de stabilité à 25°C», déclare le Dr Nicholas Hudak, directeur de la recherche et du développement chez ION.
«ION a produit une cellule dont les performances sont convaincantes pour remplacer une grande partie du marché du lithium-ion. La prochaine étape consiste à la convertir en une cellule multicouche de format commercial à partir de notre ligne pilote et à le faire avec une grande répétabilité pour la mettre entre les mains des clients. Les premières percées de nos cellules de plus grand format semblent tout aussi prometteuses», déclare Greg Hitz, directeur de la technologie chez ION.
ION connaît bien les piles à l’état solide sans matériaux considérés comme moins durables, tels que le graphite, le nickel ou le cobalt, qui s’appuient désormais sur une technologie sans anode brevetée, plus puissante et plus sûre, remplacée par une structure céramique tridimensionnelle révolutionnaire. Ils sont ainsi plus simples à fabriquer et plus sûrs, car ils ne nécessitent pas le même niveau de blindage et d’équipement de refroidissement. Ils promettent également d’être rentables à produire à grande échelle et ont déjà démontré un énorme potentiel d’utilisation dans 1 000 cycles pour divers déploiements futurs.
Source : PR Newswire
