Les batteries à semi-conducteurs sont d'un grand intérêt pour l'industrie des véhicules électriques. Scientifiques de l'Université de technologie Chalmers, Suède, et l'Université de Xi'an Jiaotong, La Chine a maintenant présenté une nouvelle façon de rapprocher ce concept prometteur d'une application commerciale à grande échelle. Un intercalaire fait d'un tartinable, le matériau "beurre" améliore la densité de courant par dix, tout en augmentant les performances et la sécurité.

"Cette couche intermédiaire rend la cellule de batterie nettement plus stable, et donc capable de supporter une densité de courant beaucoup plus élevée. Ce qui est également important, c'est qu'il est très facile d'appliquer la masse molle sur l'anode au lithium métallique de la batterie, comme étaler du beurre sur un sandwich, ", explique le chercheur Shizhao Xiong au Département de physique de Chalmers.

Aux côtés du professeur Chalmers Aleksandar Matic et du groupe de recherche du professeur Song à Xi'an, Shizhao Xiong travaille depuis longtemps à la création d'une couche intermédiaire appropriée pour stabiliser l'interface des batteries à semi-conducteurs. Les nouveaux résultats ont été récemment présentés dans la prestigieuse revue scientifique Matériaux fonctionnels avancés

les batteries à l'état solide pourraient révolutionner le transport électrique. Contrairement aux batteries lithium-ion d'aujourd'hui, Les batteries à semi-conducteurs ont un électrolyte solide et ne contiennent donc aucun liquide nocif pour l'environnement ou inflammable.

Une batterie à semi-conducteurs peut être comparée à un sandwich sec. Une couche de lithium métallique agit comme une tranche de pain, et une substance céramique est posée sur le dessus comme un remplissage. Cette substance dure est l'électrolyte solide de la batterie, qui transporte les ions lithium entre les électrodes de la batterie. Mais le 'sandwich' est si sec, il est difficile de le garder ensemble - et il y a aussi des problèmes causés par la compatibilité entre le "pain" et la "garniture".

Le matériau avec lequel les chercheurs de Göteborg et de Xi'an travaillent actuellement est un matériau doux, substance tartinable constituée de nanoparticules de l'électrolyte céramique LAGP mélangées à un liquide ionique. Le liquide encapsule les particules LAGP et rend la couche intermédiaire douce et protectrice. Le matériau remplit plusieurs fonctions et peut être appliqué facilement.

Bien que les batteries à semi-conducteurs aient un potentiel élevé, il n'y a pas encore de moyen établi de les rendre suffisamment stables, surtout à des densités de courant élevées, lorsqu'une grande quantité d'énergie est extraite d'une cellule de batterie très rapidement dans des conditions de charge ou de décharge rapide. Les chercheurs de Chalmers voient un grand potentiel dans le développement de cette nouvelle couche intermédiaire.

« C'est une étape importante sur la voie de la fabrication à grande échelle, rentable, des batteries sûres et respectueuses de l'environnement qui offrent une capacité élevée et peuvent être chargées et déchargées à un rythme élevé, " dit Aleksandar Matic, professeur au Département de physique de Chalmers, qui prédit que les batteries à semi-conducteurs seront sur le marché d'ici cinq ans.