La sécurité a toujours été une préoccupation majeure pour les véhicules électriques, en particulier la prévention des incendies et des explosions avec les meilleures technologies de batteries possibles.

Les batteries lithium-soufre sont considérées comme le candidat le plus prometteur pour les véhicules électriques en raison de leur densité d'énergie ultra-élevée, qui est plus de 5 fois la capacité des batteries Li-ion commerciales standard. Cette densité élevée permet aux véhicules électriques de parcourir de plus longues distances sans s'arrêter pour se recharger.

Cependant, les batteries fonctionnant aux températures élevées nécessaires dans les véhicules électriques présentent un défi de sécurité, à mesure que les incendies et autres incidents deviennent plus probables.

Le professeur Andy Xueliang Sun et son équipe de recherche de l'Université de Western Ontario, en collaboration avec le Dr Yongfeng Hu et le Dr Qunfeng Xiao de la Canadian Light Source, ont développé des batteries Li-S haute température sûres et durables en utilisant pour la première fois une nouvelle technique de revêtement appelée technologie de dépôt de couche moléculaire (MLD). Cette recherche a été publiée dans Lettres nano .

« Une collaboration étroite avec CLS pour obtenir des informations aussi détaillées est très importante pour notre compréhension, " a déclaré le Dr Sun. " Nous devons non seulement concevoir de nouveaux matériaux pour le stockage de l'énergie, mais aussi une compréhension approfondie de la science derrière les matériaux."

« Nous avons démontré que le revêtement en alucone MLD offre une approche sûre et polyvalente des batteries lithium-soufre à température élevée, " a déclaré le Dr Sun.

La MLD est une technique à couche ultrafine avec des applications dans les systèmes de stockage d'énergie, fournissant un contrôle précis et flexible de l'épaisseur du film et de la composition chimique du matériau cible à l'échelle moléculaire.

Les électrodes carbone-soufre revêtues d'alucone MLD ont démontré des performances très stables et améliorées à des températures aussi élevées que 55oC, ce qui prolongera considérablement la durée de vie de la batterie pour les batteries Li-S à haute température.

Des études aux rayons X au CLS ont révélé le mécanisme et l'interaction spécifiques entre le soufre et le revêtement MLD à l'alucone.

"En utilisant la spectroscopie photoélectronique à rayons X à haute énergie basée sur le synchrotron (HEXPS), il a démontré que le revêtement finit par entraver les réactions secondaires indésirables, " a déclaré le Dr Hu. Ceci est obtenu grâce au revêtement passive de la surface de l'électrode.

Ensuite, l'équipe se concentrera à l'avenir sur les batteries au lithium-soufre sûres avec une étude in situ des batteries synchrotron à rayons X.