Seul un conte de fées se raconte vite. On a appris l'existence de la société américaine Enevate, qui développait des batteries lithium-ion avec des anodes en silicium. La nouvelle technologie promettait une densité de stockage d’énergie accrue et une charge rapide. Depuis, la technologie n’a cessé de s’améliorer et les rivages sont déjà visibles. Il ne reste pas plus de 5 ans avant l’introduction pratique de nouvelles batteries.
Comme Sur le site Internet IEEE Spectrum avec un lien vers Enevate, de grands fabricants de l’industrie automobile, notamment Renault, Nissan et Mitsubishi, ainsi que les fabricants de batteries LG Chem et Samsung, se sont intéressés à la technologie des batteries de l’entreprise. Tous sont des investisseurs dans Enevate. Le développement de cette technologie a commencé il y a environ 10 ans. S'il apparaît dans les voitures, comme promis, en 2024-2025, il faudra alors 15 ans entre le projet et sa mise en œuvre.
À propos, le conseil consultatif d’Enevate comprend Prix de chimie 2019 : John Goodenough, qui a reçu le prix prestigieux pour ses réalisations dans le développement de batteries lithium-ion. Il a participé au développement de la technologie des batteries d'Enevate bien avant de recevoir ce prix. Chez Enevate, il ne joue donc pas le rôle d'un « général de mariage », mais se met au travail. Et, pour être honnête, une fois le prix décerné, cela donne à l’entreprise beaucoup plus de poids aux yeux des investisseurs.
L'idée derrière Enevate est de créer une anode principalement à partir de . Le silicium peut stocker des ions pour enregistrer les densités de stockage d'énergie et ce, beaucoup plus rapidement que les anodes fabriquées à partir d'autres matériaux (à l'exception peut-être du graphène, plus cher). La batterie lithium-ion Enevate charge jusqu'à 75 % de sa capacité en 5 minutes. Elle dispose également de 30 % de réserve d’énergie en plus que les batteries lithium-ion modernes. L'entreprise déclare ce paramètre à 350 Wh/kg. Théoriquement, un véhicule électrique alimenté par des batteries Enevate pourrait parcourir 400 km après avoir chargé la batterie pendant 5 minutes.
Le secret de la batterie Enevate réside dans la structure particulière de l'anode. La couche de silicium dans l'anode a une épaisseur de 10 à 60 microns et est exceptionnellement poreuse. Cela augmente à la fois la mobilité des ions dans l’anode et la densité de stockage d’énergie. De plus, la structure poreuse arrête les processus destructeurs du silicium qui se produisent lors de la charge et de la décharge des batteries.
De plus, la couche de silicium de l'anode est protégée des deux côtés par une couche de graphite. Le graphite empêche le contact destructeur du silicium avec l'électrolyte. Le principal inconvénient des batteries Enevate était la destruction rapide de la couche anodique en silicium. Ainsi, après le premier cycle de charge et de décharge, la batterie a perdu 7 % de sa capacité. La structure poreuse de la couche d'anode en silicium est conçue pour surmonter cet inconvénient, mais il n'est pas précisé dans quelle mesure l'entreprise a amélioré le nombre de cycles de charge et de décharge. Espérons que l’entreprise prendra les quatre ou cinq années promises pour amener la technologie à la production commerciale.
Source: 3dnews.ru