Customize this title in frenchDe meilleures batteries grâce à Lawrence Berkeley Lab Research

Make this article seo compatible,Let there be subheadings for the article, be in french, create at least 700 words Une équipe de recherche dirigée par Gao Liu, chercheur principal dans le domaine des technologies énergétiques au Lawrence Berkeley Lab, a publié un article dans la revue Énergie naturelle récemment dans lequel ils ont rendu compte d’une nouvelle technologie qui pourrait réduire le coût des batteries lithium-ion et prolonger leur durée de vie. Voici le résumé : Les polymères électriquement conducteurs ont trouvé des applications croissantes dans les dispositifs de conversion et de stockage d’énergie. Dans la conception conventionnelle des polymères conducteurs, les fonctionnalités organiques sont introduites via des approches synthétiques ascendantes pour améliorer les propriétés spécifiques par modification des polymères individuels. Malheureusement, l’ajout de groupes fonctionnels conduit à des effets contradictoires, limitant leur synthèse à grande échelle et leurs applications étendues. Ici, nous montrons un polymère conducteur avec des blocs de construction primaires simples qui peuvent être traités thermiquement pour développer des structures hiérarchiquement ordonnées (HOS) avec des morphologies nanocristallines bien définies. Notre approche de la construction de HOS permanents dans des polymères conducteurs conduit à une amélioration substantielle des propriétés de transport de charge et de la robustesse mécanique, qui sont essentielles pour les batteries lithium-ion pratiques. Enfin, nous démontrons que les polymères conducteurs avec HOS permettent des performances de cyclage exceptionnelles de cellules complètes avec des anodes à base de SiOx micrométriques à charge élevée, offrant des capacités surfaciques de plus de 3,0 mAh cm-2 sur 300 cycles et une efficacité coulombienne moyenne de > 99,95 % . « Cette avancée ouvre une nouvelle approche pour développer des batteries EV qui sont plus abordables et faciles à fabriquer », a déclaré Liu. La grande nouveauté ici est que le soi-disant revêtement HOS-PFM conduit à la fois les électrons et les ions, ce qui garantit la stabilité de la batterie et des taux de charge/décharge élevés tout en améliorant la durée de vie de la batterie. Le revêtement est également prometteur en tant qu’adhésif de batterie qui pourrait prolonger la durée de vie d’une batterie lithium-ion d’une moyenne de 10 ans à environ 15 ans, a-t-il ajouté. Crédit : Jenny Nuss, Berkeley Lab Voici la légende du graphique ci-dessus de Berkeley Lab : « Avant le chauffage : à température ambiante (20 degrés Celsius), les chaînes terminales alkyle (lignes sinueuses noires) sur la chaîne polymère PFM limitent le mouvement des ions lithium (cercles rouges). « Lorsqu’elles sont chauffées à environ 450 degrés Celsius (842 degrés Fahrenheit), les chaînes terminales alkyle fondent, créant des sites « collants » vacants (lignes ondulées bleues) qui « s’accrochent » aux matériaux en silicium ou en aluminium au niveau atomique. Les chaînes polymères de PFM s’auto-assemblent ensuite en brins de type spaghetti appelés « structures hiérarchiquement ordonnées » ou HOS. « Comme une autoroute atomique, les brins HOS-PFM permettent aux ions lithium de faire du stop avec des électrons (cercles bleus). Ces ions lithium et électrons se déplacent en synchronisme le long des chaînes polymères conductrices alignées. De meilleures batteries de Berkeley Lab Si vous suivez jusqu’à présent, lisez la suite. Pour démontrer les propriétés conductrices et adhésives supérieures de HOS-PFM, Liu et son équipe ont revêtu des électrodes en aluminium et en silicium avec HOS-PFM et testé leurs performances dans une configuration de batterie lithium-ion. Le silicium et l’aluminium sont des matériaux d’électrode prometteurs pour les batteries lithium-ion en raison de leur capacité de stockage d’énergie potentiellement élevée et de leurs profils légers. Mais ces matériaux bon marché et abondants s’usent rapidement après plusieurs cycles de charge/décharge. Au cours d’expériences à l’Advanced Light Source et à la Molecular Foundry, qui fait partie du Lawrence Berkeley Lab, les chercheurs ont démontré que le revêtement HOS-PFM empêche de manière significative la dégradation des électrodes à base de silicium et d’aluminium pendant le cycle de la batterie tout en offrant une capacité de batterie élevée sur 300 cycles, un taux de performance à la hauteur des électrodes de pointe d’aujourd’hui. Les résultats sont impressionnants, a déclaré Liu, car les cellules lithium-ion à base de silicium durent généralement un nombre limité de cycles de charge/décharge et une durée de vie calendaire. Les chercheurs ont réussi à démontrer que le revêtement HOS-PFM empêche de manière significative la dégradation des électrodes à base d’aluminium pendant le cycle de la batterie tout en offrant une capacité de batterie élevée sur 300 cycles. « Cette avancée ouvre une nouvelle approche pour développer des batteries EV qui sont plus abordables et faciles à fabriquer », a déclaré Gao. Le revêtement HOS-PFM pourrait permettre l’utilisation d’électrodes contenant jusqu’à 80 % de silicium. Une telle teneur élevée en silicium pourrait augmenter la densité énergétique des batteries lithium-ion d’au moins 30 %, a déclaré Liu. De plus, comme le silicium est moins cher que le graphite – qui est le matériau standard pour les électrodes aujourd’hui – des batteries moins chères pourraient augmenter considérablement la disponibilité des véhicules électriques d’entrée de gamme, a-t-il ajouté. Maintenant, le dur labeur commence L’équipe prévoit ensuite de travailler avec des entreprises pour développer HOS-PFM pour la fabrication de masse. Les lecteurs réguliers sont bien conscients que les percées de batterie se produisent à peu près tous les jours. CATL a annoncé cette semaine de nouvelles chimies qui permettent aux batteries de mieux fonctionner à des températures froides. Toyota affirme qu’elle aura des batteries à semi-conducteurs en production d’ici 2026. L’intérêt pour les batteries sodium-ion est fulgurant car elles promettent d’éviter complètement l’utilisation du lithium. À l’heure actuelle, l’accent est moins mis sur la durée de vie des batteries – les craintes initiales il y a dix ans que les batteries de VE devraient être remplacées après deux à trois ans se sont estompées – que sur les coûts et les implications environnementales de l’extraction du cobalt, du lithium , manganèse et nickel nécessaires à leur fabrication. Curieusement, personne ne remet jamais en question les implications environnementales de l’extraction du pétrole et du méthane sous la surface de la Terre ou les conséquences du pompage de milliards de tonnes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Personne ne reconnaît jamais que le cobalt est utilisé dans le raffinage du pétrole brut. D’une certaine manière, il est parfaitement acceptable pour les jeunes enfants de la République démocratique du Congo de récolter le cobalt de la Terre s’il est utilisé pour fabriquer de l’essence ou des plastiques, mais pas de faire de même s’il est utilisé pour fabriquer des piles. L’hypocrisie des acolytes des combustibles fossiles est sans fin et tout simplement époustouflante. Néanmoins, la recherche de batteries ayant des densités d’énergie plus élevées et des coûts plus faibles est vitale pour que la révolution des véhicules électriques réussisse pleinement. À l’avenir, Lawrence Berkeley Lab devra partager sa technologie avec plusieurs fabricants de batteries qui fabriqueront des prototypes de batteries à l’aide de cette nouvelle technologie. Ensuite, ces batteries seront fournies à plusieurs constructeurs automobiles qui les utiliseront pour effectuer des tests en conditions réelles. Si ils sont à la hauteur, si ils fonctionnent comme prévu, et si elles sont moins chères que les batteries que ces fabricants utilisent actuellement, alors elles peuvent se retrouver dans les véhicules de production. En règle générale, tous ces « si » signifient que les applications commerciales sont à environ 5 ans, et c’est le meilleur des cas. La conclusion de tout cela est que de meilleures batteries arrivent. Les batteries de demain seront plus puissantes, plus durables et coûteront moins cher que tout ce qui existe aujourd’hui. La vraie question est de savoir s’ils arriveront à temps pour enfin convaincre le monde d’abandonner son habitude des combustibles fossiles.   Je n’aime pas les paywalls. Vous n’aimez pas les paywalls. Qui aime les paywalls ? Chez CleanTechnica, nous avons mis en place un paywall limité pendant un certain temps, mais cela nous a toujours semblé faux – et il a toujours été difficile de décider ce que nous devrions y mettre. En théorie, votre contenu le plus exclusif et le meilleur passe derrière un paywall. Mais alors moins de gens le lisent ! Nous n’aimons tout simplement pas les paywalls, et nous avons donc décidé d’abandonner les nôtres. Malheureusement, le secteur des médias est encore une entreprise difficile et acharnée avec de minuscules marges. C’est un défi olympique sans fin de rester au-dessus de l’eau ou peut-être même… haleter – grandir. Donc … !function(f,b,e,v,n,t,s) if(f.fbq)return;n=f.fbq=function()n.callMethod? n.callMethod.apply(n,arguments):n.queue.push(arguments); if(!f._fbq)f._fbq=n;n.push=n;n.loaded=!0;n.version=’2.0′; n.queue=[];t=b.createElement(e);t.async=!0; t.src=v;s=b.getElementsByTagName(e)[0]; s.parentNode.insertBefore(t,s)(window, document,’script’, ‘https://connect.facebook.net/en_US/fbevents.js’); fbq(‘init’, ‘1020645035249848’); fbq(‘track’, ‘PageView’);

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