📰 Cette nouvelle batterie basée sur le savon est bien plus efficace… et propre

0


Une équipe de chercheurs de l’Université Brown et du Laboratoire National d’Idaho a exploré les similitudes entre les savons et certains électrolytes prometteurs pour les batteries au lithium. Cette découverte, publiée dans la revue Nature Materials, pourrait révolutionner la conception des batteries lithium-métal, offrant une durée de vie et une capacité de stockage d’énergie (Dans le sens commun l’énergie désigne tout ce qui permet d’effectuer un travail, fabriquer de la…) nettement améliorées.

Lorsqu’on se lave les mains avec du savon, des structures nommées micelles se forment, capturant et éliminant graisse, saleté et germes. Le savon agit comme un pont entre l’eau et les impuretés, les enveloppant dans ces micelles. De manière surprenante, une dynamique similaire a été observée dans les électrolytes de haute concentration localisée, essentiels pour le développement de batteries lithium-métal plus durables.

Le Professeur Yue Qi de l’École d’Ingénierie de Brown explique que l’objectif est d’améliorer la densité (La densité ou densité relative d’un corps est le rapport de sa masse volumique à la…) énergétique des batteries, c’est-à-dire la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,…) d’énergie stockée par cycle et la longévité (La longévité d’un être vivant est la durée de vie pour laquelle il est…) de la batterie. L’enjeu est de remplacer les matériaux (Un matériau est une matière d’origine naturelle ou artificielle que l’homme façonne pour en…) des batteries traditionnelles par des alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié…) plus performantes, permettant, par exemple, de faire fonctionner un téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix…) pendant une semaine ou de parcourir 800 km en véhicule électrique (Un véhicule électrique est un véhicule dont la propulsion est assurée par un…).

Les électrolytes de haute concentration localisée, conçus par les scientifiques du Laboratoire National d’Idaho et du Laboratoire National du Nord-Ouest du Pacifique, représentent une solution à ce défi. Ils sont créés en mélangeant de fortes concentrations de sel dans un solvant avec un diluant, améliorant la fluidité (La fluidité est la capacité d’un fluide à s’écouler sans résistance.) de l’électrolyte et, par conséquent, la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière 🙂 de la batterie.

Jusqu’à présent, les tests en laboratoire de cet électrolyte ont montré des résultats prometteurs, mais sa compréhension complète restait floue. Cette nouvelle étude fournit une théorie unifiée expliquant pourquoi cet électrolyte est plus efficace. Les chercheurs, dont Bin Li, scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l’étude d’une science ou des sciences et qui…) senior au Laboratoire National d’Oak Ridge, ont découvert que des structures semblables aux micelles se forment dans cet électrolyte, jouant un rôle analogue à celui du savon, où le solvant lie le diluant et le sel, entourant le sel à concentration élevée au centre de la micelle.

Cette compréhension permet de déterminer les rapports et concentrations optimaux pour des réactions idéales dans les batteries. Cela aide à résoudre un des principaux problèmes dans l’ingénierie de cet électrolyte, à savoir trouver l’équilibre approprié entre les trois composants. Ce travail fournit des lignes directrices pour fabriquer des électrolytes de haute concentration localisée non seulement fonctionnels mais aussi plus efficaces.

Les chercheurs de l’Idaho National Laboratory ont mis en pratique cette théorie, confirmant jusqu’à présent sa validité et son utilité pour prolonger la vie des batteries au lithium métal. Ils sont enthousiastes à l’idée de découvrir les conceptions d’électrolytes de haute concentration localisée qui émergeront de leur travail, bien qu’il reste encore des progrès significatifs à réaliser pour surmonter le goulot d’étranglement du design des électrolytes pour les batteries haute densité.

Qi souligne que le concept de la micelle, bien que nouveau dans le domaine des électrolytes, est en réalité très courant dans notre vie quotidienne. Désormais, ils disposent d’une théorie et de lignes directrices pour obtenir les interactions souhaitées entre le sel, le solvant et le diluant dans l’électrolyte, ainsi que les concentrations nécessaires et la méthode de mélange.



Source link

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.