Des automobiles et des avions aux ordinateurs portables et aux vélos électriques, Les batteries lithium-ion ont été accusées d'avoir provoqué des incendies dans des appareils de haute technologie. Maintenant, Les scientifiques de l'Université Purdue ont mis au point des techniques brevetées qui peuvent réduire le risque de ces batteries populaires, qui se trouvent dans les appareils de tous les jours tels que les téléphones et les tablettes.

"Le problème majeur qui entrave la mise en œuvre plus large de ces batteries dans davantage d'automobiles et d'autres appareils plus gros est la nature inflammable et explosive des matériaux électrolytiques liquides utilisés dans leur fabrication, " a déclaré Ernesto E. Marinero, professeur de génie des matériaux et de génie électrique et informatique au Collège d'ingénierie de Purdue. "Ces liquides sont utilisés dans ce qui constitue l'autoroute, l'électrolyte, pour la navette réversible des ions lithium entre les électrodes de la batterie pendant les cycles de charge et de décharge."

Marinero a déclaré que l'équipe de recherche de Purdue a créé des solutions qui résolvent le problème d'inflammabilité, ainsi que la nécessité d'une grande plasticité dans le matériau à l'intérieur de la batterie qui relie les électrodes d'anode et de cathode.

Les scientifiques de Purdue ont créé un nouveau système de matériau électrolytique à l'état solide composite comprenant des nanoparticules de céramique intégrées dans des matrices polymères.

"Ces technologies brevetées sont conçues pour fournir un chemin plus sûr à l'intérieur de la batterie et augmenter la conductivité ionique et les performances, " dit Marinero. " En plus, ces matériaux composites permettent potentiellement d'utiliser des anodes de lithium métal pur, pour augmenter la densité de capacité volumétrique des batteries existantes par un facteur d'environ cinq.

Marinero a déclaré que les innovations Purdue ont des applications au-delà des automobiles et des appareils électroniques personnels. La technologie de la batterie peut également aider à améliorer le fonctionnement et la durée de vie des dispositifs médicaux tels que les stimulateurs cardiaques.

Villa Andrés, un assistant de recherche doctoral qui travaille dans le laboratoire de Marinero, ont étudié les effets de divers matériaux sur la conductivité ionique. Il a constaté que moins de 10 % par poids de nanoparticules de céramique dans un électrolyte composite polymère sont nécessaires pour surpasser la conductivité ionique des films minces comprenant uniquement le matériau céramique, réduisant ainsi considérablement les coûts de production.