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Batteries : IBM mise sur l’eau de mer

07/01/2020

 

IBM Research a annoncé le 18 décembre 2019 dans une note ce qui pourrait apparaitre demain comme une véritable révolution dans le domaine de la conception des batteries.

 

L’axe de recherche mis en lumière dans la communication d’IBM vise à l’élimination des besoin de métaux lourds dans la production de batteries.

 

De nombreux matériaux de batterie, y compris les métaux lourds tels que le nickel et le cobalt, posent en effet d'énormes problèmes environnementaux lors de leur extraction, et stratégiques du fait de la rareté des zones de production et de la mainmise de la Chine sur la plupart des sources d’approvisionnement.

 

À l'aide de trois matériaux propriétaires nouveaux et différents, tous issus de l’eau de mer, et qui n'ont jamais été enregistrés comme étant combinés dans une batterie, IBM Research annonce avoir découvert une chimie pour une nouvelle batterie qui n'utilise pas de métaux lourds ou d'autres substances.

 

Tout aussi prometteur que la composition de cette nouvelle batterie est son potentiel de performances. Lors des tests initiaux, il a été prouvé qu'il pouvait être optimisé pour dépasser les capacités des batteries lithium-ion dans un certain nombre de catégories individuelles, notamment des coûts plus bas, un temps de charge plus rapide, une puissance et une densité d'énergie plus élevées, une efficacité énergétique élevée et une faible inflammabilité.

 

Découverte au sein du Battery Lab d'IBM Research, cette conception utilise un matériau de cathode sans cobalt et sans nickel, ainsi qu'un électrolyte liquide sûr avec un point d'éclair élevé.

 

Cette combinaison unique de la cathode et de l'électrolyte aurait démontré sa capacité à supprimer les dendrites de lithium métal pendant la charge, réduisant ainsi l'inflammabilité, ce qui est largement considéré comme un inconvénient important pour l'utilisation du lithium métal comme matériau d'anode.

 

 

 

Idéale pour les véhicules électriques

 

Cette découverte recèle un potentiel important pour les batteries de véhicules électriques, notamment lorsque des problèmes tels que l'inflammabilité, le coût et le temps de charge entrent en jeu.

 

Les tests actuels effectués au sein du laboratoire d’IBM montrent que moins de cinq minutes sont nécessaires pour que la batterie - configurée pour une puissance élevée - atteigne un état de charge de 80%.

 

Combiné au coût relativement faible de l'approvisionnement en matériaux, l'objectif d'un véhicule électrique à faible coût et à charge rapide pourrait ainsi devenir une réalité.

 

Lorsqu'elle est optimisée, cette nouvelle conception de batterie dépasserait en effet plus de 10 000 W/L, avec une haute densité d'énergie (plus de 800 Wh/L) surpassant les batteries lithium-ion les plus puissantes disponibles.

 

Enfin, les tests auraient montré que cette batterie peut être conçue pour un cycle de vie prolongé, ce qui en fait une option pour les applications de réseau électrique intelligent et les nouvelles infrastructures énergétiques où la longévité et la stabilité sont essentielles.

 

Pour faire passer cette nouvelle batterie de la recherche exploratoire à un stade précoce au développement commercial, IBM Research s'est associé à Mercedes-Benz Research and Development North America, Central Glass, l'un des principaux fournisseurs d'électrolytes de batterie au monde, et Sidus, un fabricant de batteries, pour créer un nouvel écosystème de développement de batteries de nouvelle génération.

 

 

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