Samsung smartphone Galaxy Note 7 qui explose C'est peut-être l'exemple le plus tristement célèbre, mais de nombreux appareils utilisant des batteries lithium-ion ont connu leur part d'incidents liés aux combustibles. Bien que statistiquement rare, il s’agit de l’un des risques de la technologie lithium-ion; souvent causé par des problèmes avec le séparateur perméable en polyéthylène qui maintient les composants cathodiques et anodiques de la batterie séparés.
Une nouvelle recherche menée par l'Université du Michigan pourrait contribuer à créer des batteries plus sûres et moins combustibles, cependant – et cela pourrait le faire en doublant la production des cellules lithium-ion actuelles et sans prendre plus de place.
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"Nous avons développé et démontré une approche efficace pour permettre une nouvelle technologie de batterie qui utilise un électrolyte céramique solide au lieu d'un liquide", Jeff Sakamoto, professeur agrégé de génie mécanique à l'Université du Michigan, a déclaré à Digital Trends. « Cette céramique est unique en raison de sa stabilité contre le lithium métallique et de sa conductivité élevée à température ambiante. Ces deux attributs permettent l’utilisation d’anodes métalliques au lithium, qui pourraient doubler la densité énergétique par rapport à la technologie lithium-ion. Historiquement, les performances du lithium-ion ont augmenté de quelques pour cent par an au cours des deux dernières décennies. De plus, les performances du lithium-ion culminent à environ 600 wattheures par litre. Cette batterie permettrait d’améliorer de 100 % la densité énergétique.
Lors des tests, l'électrolyte céramique n'a montré aucune dégradation visible après un cycle à long terme, un problème qui peut finir par tuer les batteries lithium-ion ordinaires. Cette technologie pourrait également conduire à des temps de charge nettement plus rapides.
Mais cela pourrait-il vraiment éliminer complètement le risque d’explosion des batteries? Même si cela peut faire une différence « spectaculaire », Sakamoto a reconnu que davantage de recherches devaient être menées. « Notre électrolyte céramique est fabriqué à 1 000 [-degrees] Celsius dans l’air », a-t-il poursuivi. « Ce n’est pas combustible. Cependant, le lithium métallique est également réactif, mais non inflammable. Nous effectuons des tests pour quantifier la sécurité des batteries à base de lithium métal et reconnaissons que le lithium métal peut également présenter des risques pour la sécurité.
La prochaine phase de recherche consiste à développer un procédé de fabrication. On espère que cela pourra être démontré d’ici un peu moins d’un an, d’ici juillet 2019. "Nous espérons avoir mis en place un processus à l'échelle pré-pilote d'ici là", a déclaré Sakamoto. « Il reste encore de nombreux défis à relever, mais nous progressons et apprenons beaucoup en cours de route. »
Un document décrivant le travail a été récemment publié dans le Journal of Power Sources.
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