Cette batterie capable de « respirer » promet de révolutionner l’autonomie des voitures électriques

Les ventes de voitures électriques se heurtent encore à deux obstacles principaux : le prix et l’autonomie. A vrai dire, ces les deux sont en fait particulièrement liés, puisqu’ils dépendent de la batterie. Or, cet élement fait encore peur à beaucoup de conducteurs, alors qu’il représente environ 40 % de la valeur d’une auto zéro-émission (à l’échappement). Heureusement, les constructeurs et les équipementiers travaillent sur diverses solutions innovantes. Et parmi elles, on peut notamment citer la batterie solide.

Cette dernière ne devrait pas arriver avant la fin de la décennie sur des voitures de grande série. Mais déjà, elle est au cœur de toutes les discussions. Et voilà qu’un groupe de chercheurs vient de lever le voile sur une innovation qui pourrait tout changer. Comme le rapporte le Global Times, des scientifiques de l’université de Ningbo ont mis au point une batterie solide respirante. Cette dernière est en fait dotée composée d’une anode en nanofils de silicium dotée d’une structure tridimensionnelle révolutionnaire.

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Et pour cause, cette dernière s’inspire des mécanismes respiratoires naturels. Mais quel est l’intérêt ? En fait, il faut savoir que lors des cycles de charge et de décharge, le silicium se gonfle et se dégonfle, comme un ballon. Et a terme, la structure de la batterie finit par s’endommager, ce qui réduit sa durée de vie. C’est là où intervient le professeur Chen Wanghua et son équipe. Ces derniers ont conçu une solution permettant au silicium de « respirer librement », au sein d’un environnement rigide à l’état solide.

Une durée de vie en hausse

Le directeur de ce projet explique que « nous avons abandonné la traditionnelle poudre de silicium pour créer des structures de silicium disposées comme des arbres dans une forêt, entrelacées pour former un réseau tridimensionnel sur le collecteur de courant ». Ainsi, « ces nanofils présentent de nombreux espaces vides, un peu comme d’innombrables valves de ventilation à l’intérieur de la batterie. Lorsque les ions lithium affluent, les nanofils de silicium peuvent se dilater dans ces espaces sans endommager l’électrolyte environnant ».

Le tout permet de rendre la batterie nettement plus résistante. Elle est notamment capable de fournir de l’énergie en continu, même lorsqu’elle est pliée ou coupée aux ciseaux. De ce fait, elle offre aussi une résistance accrue, ce qui permet de réduire considérablement les risques d’incendie. Et ce alors que le gouvernement chinois veut faire un trait définitif sur ce risque, grâce à une nouvelle réglementation. Pour le moment, on ne sait pas encore quand cette nouvelle technologie « respirante » sera proposée sur une batterie produite en grande série.

Mais cette innovation pourrait tout changer pour la durée de vie des accumulateurs solides. Ces derniers offrent déjà de nombreux avantages, à commencer par une densité énergétique plus élevé que le LFP (lithium – fer – phosphate) notamment. Il est donc possible d’obtenir une autonomie nettement plus haute, grâce à un poids et un encombrement réduit. De plus, cette technologie devrait aussi coûter moins cher à produire, une fois que tous les défis liés à son industrialisation seront enfin relevés.