Une équipe collaborative de chercheurs de l'Université de Shinshu au Japon a trouvé un nouveau moyen de réduire certains des dangers potentiels posés par les batteries lithium-ion. Les chercheurs, dirigé par Susumu Arai, professeur à l'université de Shinshu, ont récemment publié leurs résultats dans Chimie Physique Physique Chimique .

Batteries lithium-ion, généralement utilisé dans les véhicules électriques et les réseaux intelligents, sont la clé d'un avenir sobre en carbone, selon les auteurs. Le problème est que si le lithium pourrait théoriquement conduire l'électricité à haute capacité, il en résulte également ce que l'on appelle un emballement thermique pendant le cycle de charge et de décharge.

"Le lithium métal est intrinsèquement inapproprié pour une utilisation dans les batteries rechargeables en raison de certains risques pour la sécurité, ", a déclaré Arai. "Les dépôts/dissolutions répétés de lithium pendant la charge/décharge peuvent provoquer des accidents graves dus au dépôt de dendrites de lithium qui pénètrent dans le séparateur et induisent un court-circuit interne."

À mesure que le besoin de batteries capables de plus de capacité énergétique augmente, le besoin d'un stockage plus sécurisé au sein de la batterie devient également critique. dendrites de lithium, du nom de leurs frères biologiques, branchez à partir d'une source principale et envoyez des impulsions électriques à des endroits qui peuvent ne pas être sécurisés.

"Un certain nombre d'approches ont été développées pour empêcher la croissance de dendrites de lithium qui sont compliquées et posent certains problèmes, " a déclaré Masahrio Shimizu, un professeur assistant et le premier auteur de l'article « En revanche, notre stratégie d'ajout de sel de magnésium est extrêmement simple."

Les chercheurs ont introduit un type de sel de magnésium capable de se combiner avec le lithium pour arrêter la ramification dendritique. Ça a marché, mais ils ont eu du mal à faire marche arrière, ce qui est nécessaire dans les batteries rechargeables. Maintenant, les chercheurs étudient les bienfaits d'autres types de sels de magnésium, ainsi que de travailler à améliorer la stabilité électrochimique du sel combiné au lithium pour faciliter l'inversion. Les chercheurs espèrent résoudre les problèmes liés à cette technologie de placage et parvenir à terme à une batterie compacte et de grande capacité.

« Nous visons à montrer la réversibilité considérablement améliorée du dépôt/dissolution du lithium et à réaliser un fonctionnement stable pendant au moins 1, 000 cycles, ", a déclaré Arai. "L'objectif ultime est de créer des batteries capables de parcourir 500 kilomètres avec une charge complète dans les véhicules électriques."