Make this article seo compatible,Let there be subheadings for the article, be in french, create at least 700 words Après des mois de résultats de tests prometteurs, les chercheurs en batteries du laboratoire national d’Oak Ridge du ministère de l’Énergie recommandent que l’industrie des batteries à semi-conducteurs se concentre sur une technique connue sous le nom de pressage isostatique alors qu’elle cherche à commercialiser des batteries de nouvelle génération. La production à l’échelle commerciale de batteries à semi-conducteurs est un objectif pour les fabricants de véhicules électriques, car ces batteries ont le potentiel de se recharger plus rapidement, de durer plus longtemps et de fonctionner de manière plus sûre que les batteries lithium-ion actuellement sur le marché. Le pressage isostatique applique une chaleur et une pression constantes dans toutes les directions à travers un composant de batterie dans une chambre. Crédit : Andy Sproles/ORNL, Département américain de l’énergie Dans un article de synthèse pour Lettres énergétiques ACS, les chercheurs de l’ORNL recommandent de prêter attention à l’approche de pressage isostatique peu étudiée. Ce processus utilise des fluides et des gaz comme l’eau, l’huile ou l’argon à l’intérieur d’une machine pour appliquer une pression constante sur un composant de la batterie, créant ainsi un matériau hautement uniforme. Avec l’aide d’un partenaire industriel qui produit cet équipement de pressage, les chercheurs de l’ORNL ont découvert que le pressage isostatique pouvait faciliter et accélérer la production de batteries tout en créant de meilleures conditions pour le flux d’énergie. Lorsqu’une batterie se charge ou se décharge, les ions se déplacent à travers un électrolyte entre ses pôles positif et négatif, constitués de fines couches de métal. Dans les batteries lithium-ion qui alimentent tout, des téléphones portables aux véhicules électriques, l’électrolyte est un liquide à travers lequel les ions se déplacent facilement. Malheureusement, ce liquide peut également se renverser ou s’enflammer si la séparation entre les couches de la batterie est compromise. Marm Dixit et ses collègues de l’ORNL ont découvert que le pressage isostatique peut créer de fines couches d’électrolyte solide et uniforme, maintenant un niveau élevé de contact entre les couches pour un mouvement ionique fluide. Le procédé fonctionne avec une variété de compositions de batterie à différentes températures et pressions. Parmi les résultats prometteurs, le pressage isostatique s’est avéré extrêmement efficace à basse température et avec des matériaux électrolytiques mous, qui sont plus faciles à traiter et qui ont des structures cristallines favorables au mouvement des ions. Auparavant, le pressage isostatique des batteries était effectué principalement à des températures extrêmes : des températures très élevées ou à température ambiante, mais pas entre les deux. « Tous ces matériaux ont leurs avantages uniques que les chercheurs aimeraient exploiter », a déclaré Dixit. « C’est pourquoi il est important que vous puissiez effectuer un pressage isostatique à n’importe quelle température ambiante à plusieurs milliers de degrés Fahrenheit : cela signifie que vous pouvez utiliser n’importe quoi, des polymères aux oxydes, en passant par toute la gamme de matériaux. » Cette polyvalence est la clé d’un processus de fabrication cohérent pour la grande variété de conceptions de batteries à semi-conducteurs et de matériaux en cours de développement, a déclaré Dixit. Le pressage isostatique serait également relativement facile à développer commercialement – une découverte qui a suscité une attention considérable alors que les entreprises se précipitent pour fournir des batteries à semi-conducteurs aux constructeurs automobiles. Plusieurs grands constructeurs automobiles ont annoncé leur intention de vendre des véhicules électriques fonctionnant avec des batteries à semi-conducteurs d’ici quelques années. Ilias Belharouak, membre d’entreprise à l’ORNL et chef de sa section d’électrification, a déclaré que la technologie des batteries à semi-conducteurs doit être perfectionnée pour la fabrication à grande échelle. « Ne vous y trompez pas, toutes les batteries à semi-conducteurs sont sur le long terme », a-t-il déclaré. « Mais la technologie de pressage isostatique, si elle est évolutive, fournirait un moyen d’assembler les couches de batterie sans pressions externes peu pratiques. » Le pressage isostatique est utilisé depuis des décennies dans les matériaux de collage et d’assemblage par fusion. Récemment, il a été un outil pour éliminer les vides et les anomalies dans les pièces imprimées en 3D. Cependant, ses tests pour les applications de batterie ont été limités. Les chercheurs de l’ORNL ont indiqué que le pressage isostatique pourrait également permettre de fabriquer les trois couches de batterie en un seul système dense plutôt que de les créer séparément avant de les assembler. Dans l’article ACS Energy Letters, l’équipe de Dixit a souligné l’importance de rechercher une batterie à semi-conducteurs pouvant être mise à l’échelle pour la fabrication. « Relever efficacement ce défi ferait passer la technologie actuelle des batteries au cours des prochaines décennies en permettant aux batteries à semi-conducteurs à haute densité énergétique de répondre aux demandes croissantes de l’électronique portable, du stockage en réseau, des véhicules électriques et même des applications (aéronautiques) », ont-ils écrit. Les chercheurs de l’ORNL continuent de mener des tests pour déterminer quelles combinaisons de température et de pression de pressage fonctionnent le mieux avec différents matériaux et comment ces facteurs affectent la texture. « Le pressage isostatique peut modifier la texture – la question est de savoir s’il peut le contrôler activement », a déclaré Dixit. « La capacité de manipuler la texture cristalline aurait des avantages significatifs pour les batteries à semi-conducteurs. » Parmi les autres contributeurs figurent Ruhul Amin de l’ORNL, Nitin Muralidharan, Rachid Essehli, Mahalingam Balasubramanian et Ilias Belharouak. La recherche de l’ORNL a été parrainée par le Bureau de l’efficacité énergétique et des technologies des véhicules à énergie renouvelable du DOE et a utilisé deux installations utilisateur du Bureau des sciences du DOE, le Centre pour les sciences des matériaux nanophases à l’ORNL et la source de photons avancée au Laboratoire national d’Argonne. UT-Battelle gère l’ORNL pour l’Office of Science du DOE, le plus grand soutien de la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis. L’Office of Science du DOE s’emploie à relever certains des défis les plus urgents de notre époque. Pour plus d’informations, visitez https://energy.gov/science Publié à l’origine par le laboratoire national d’Oak Ridge
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