Quiconque s’intéresse aux véhicules électriques (VE) connaît par cœur les inconvénients courants: temps de recharge longs, autonomie limitée, disponibilité des bornes de recharge, etc. Pour rendre le véhicule électrique plus acceptable pour le public américain, des chercheurs de la Penn State University ont réalisé une avancée majeure: réduire Batterie aux ions lithium temps de charge à 10 minutes.
L'auteur principal Xiao-Guang Yang et ses collègues ont publié un rapport dans Joule, une revue axée sur la science de l'énergie durable. Il reste encore quelques obstacles à franchir, mais le rêve de longue date d’un véhicule électrique pratique comparable à la commodité d’un moteur à essence pourrait être plus proche que ce que l’on pense.
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Dans une maison dotée de prises électriques standard de 120 volts, vous obtiendrez environ deux à cinq miles d’autonomie par heure, tandis que le chargement via une prise de 240 volts plus puissante offre dix à vingt miles par heure de mise en charge. Actuellement, les bornes de recharge rapide sont beaucoup plus rapides, mais peuvent prendre vingt minutes pour fournir seulement 60 à 80 miles d’autonomie supplémentaire. Une charge plus rapide n’a pas pu progresser en raison des effets néfastes du placage au lithium (métallique lithium qui se forme autour de l'anode de la batterie) qui se forme lorsqu'une grande quantité d'électricité est délivrée très rapidement.
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La clé pour résoudre ce problème, selon le journal, est de chauffer rapidement la batterie à 140 degrés. Fahrenheit (60 degrés Celsius) en 30 secondes et maintien de cette température pendant la charge faire du vélo. La solution s'est présentée sous la forme d'une feuille de nickel peu coûteuse installée sur les batteries. Un fonctionnement à des températures plus élevées pendant une courte période seulement, dans ce cas 10 minutes, empêche la formation de placage au lithium.
Avec ce système en place, l’équipe a constaté qu’après 2 500 cycles de charge, leur batterie avait encore une capacité de 91,7 %. Cela équivaut à un demi-million de kilomètres de distance parcourue avec à peine plus de temps de recharge qu’il n’en faut pour faire le plein d’un véhicule à essence.
Il reste néanmoins des obstacles avant que cette information puisse être diffusée auprès du grand public. Pour commencer, porter la batterie à température et la stabiliser à cette température soulève des préoccupations environnementales. Si les batteries deviennent trop chaudes, elles peuvent se dégrader ou, dans de rares cas, exploser. Mais s’ils sont trop froids, un placage au lithium se produira.
Un autre problème est qu’un nouveau type de borne de recharge rapide serait nécessaire ou que celles existantes seraient améliorées. Enfin, tous les fabricants de batteries devraient standardiser le placage en feuille de nickel dans leurs conceptions. Il n’est cependant pas déraisonnable de penser que ces problèmes pourraient être résolus dans un délai raisonnable étant donné l’évolution rapide de la technologie en cours de développement.
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