La durée de vie de la batterie est stable pendant dix ans ?

Véhicules électriques font régulièrement la une des journaux ces derniers temps, en grande partie parce que la qualité de l'air est devenue un sujet brûlant. Les véhicules à carburant traditionnels sont l'une des principales sources de pollution, c'est pourquoi les gouvernements du monde entier tentent de promouvoir vigoureusement véhicules électriques.

En tant que source d’énergie pour véhicules électriques, la technologie des batteries a toujours été l’un des facteurs clés affectant la popularité des véhicules électriques, et piles au lithium sont actuellement considérées comme l'une des batteries de nouvelle génération les plus prometteuses. Jetons un œil aux types de piles au lithium actuellement sur le marché grand public :

La batterie au lithium ternaire présente une densité énergétique élevée et un temps de charge court. Son cycle de charge et de décharge est d'environ 1000 fois et sa durée de vie théorique est de 4 ans.

Le batterie lithium fer phosphate a une durée de vie plus longue, le nombre de cycles de charge et de décharge est d'environ 2000 fois et la durée de vie théorique est d'environ 5 ans.

La demande croissante de véhicules électriques a entraîné le développement rapide de batterie technologie. Comment améliorer la vie de piles au lithium est devenue une préoccupation et un problème à résoudre pour les constructeurs automobiles et les scientifiques de divers pays.

En tant que global véhicule électrique Les ventes ont doublé, les prix des matériaux de batterie tels que le lithium, le nickel, le manganèse et le cobalt ont grimpé en flèche et les chaînes d'approvisionnement de ces matières premières sont devenues insoutenables en raison de la pandémie. Afin de rendre la batterie non seulement plus performante que la batterie actuelle, batterie de véhicule électrique Mais aussi pour répondre au faible coût de fabrication des matériaux, cela a conduit les scientifiques à se tourner vers le soufre omniprésent et moins cher. L'abondance naturelle et la structure chimique du soufre lui permettent de stocker plus d'énergie.

Une équipe de chercheurs de l'Université Drexel a récemment publié une étude dans la revue Communications Chemistry : ils ont développé une cathode en nanofibres de carbone pour introduire de manière stable du soufre dans batteries lithium-ion—et les résultats sont stupéfiants !

Les électrolytes carbonatés sont les liquides de transfert d'énergie utilisés dans les batteries lithium-ion commerciales, et le défi pour piles au lithium L'incorporation du soufre dans les électrolytes à base de carbonate est l'interaction irréversible de produits intermédiaires soufrés, appelés polysulfures, avec l'électrolyte à base de carbonate. En raison de cette réaction indésirable, les tentatives précédentes d'utilisation de cathodes à base de soufre dans des batteries avec des solutions d'électrolyte à base de carbonate ont abouti à une incapacité quasi impossible et complète. batterie échec après un seul cycle.

Pour éliminer la formation de polysulfures afin d'éviter les réactions indésirables, l'équipe a développé une cathode en nanofibres de carbone qui tente d'utiliser des techniques de dépôt en phase vapeur pour confiner le soufre dans le substrat de la cathode en nanofibres de carbone, ralentissant l'éther en réduisant le mouvement des polysulfures intermédiaires. Effet navette dans lithium-à base de soufre piles.

Après plus d'un an de tests, les performances de la batterie ne se sont pas dégradées sur 4 000 cycles de charge-décharge, ce qui équivaut à 10 ans d'utilisation normale. Et, comme prévu, la batterie a une capacité plus de trois fois supérieure à celle d'une batterie de 1500 mAh. batterie lithium-ion.

« Lorsque nous avons commencé les tests, cela a commencé à fonctionner à merveille, ce à quoi nous ne nous attendions pas. Nous pensions que la cathode au soufre provoquerait l'arrêt de la réaction, mais elle a en fait très bien fonctionné et n'a pas provoqué de navettes », a déclaré le chef Kalra.

Cette recherche a grandement amélioré la durée de vie des batteries de véhicules électriques. La batterie était autrefois remplacée tous les trois ou quatre ans, mais elle peut désormais être remplacée tous les dix ans, ce qui réduit considérablement le coût d'utilisation des véhicules électriques ! piles du futur sera de moins en moins cher.