Dernièrement, nous avons eu droit à deux nouvelles particulièrement prometteuses concernant des batteries au lithium capables de stocker substantiellement plus d’énergie électrique que les batteries Li-ion d’aujourd’hui pour un même poids.
Swatch va fabriquer des batteries au lithium 30 % plus légères
La première nouvelle nous vient de la compagnie suisse Swatch, qui fabrique des montres et 800 000 petites batteries par jour pour ses montres et autres petits appareils électroniques. L’information originale vient d’un article en Allemand dans le Handelszeitung ici :
http://www.handelszeitung.ch/unternehmen/superbatterie-wie-swatch-gegen-tesla-antritt-921219
en date du 21 novembre 2015 et qu’on peut faire traduire par Google (ce que j’ai fait). Un article en anglais sur cette nouvelle a été relayé par Clean Technica le 4 décembre ici :
https://cleantechnica.com/2015/12/04/swatch-announces-bold-move-ev-batteries/ .
Ce qu’on y apprend, c’est que Belenos Clean Power, appartenant en bonne partie à Swatch, a développé une nouvelle batterie conjointement avec le Swiss Federal Institute of Technology à Zurich. Cette batterie serait 30 % plus légère que les batteries Li-ion de Panasonic utilisées par Tesla Motors, ce qui n’est pas peu dire. La batterie se rechargerait plus rapidement également.
C’est une batterie solide, c.-à-d. l’électrolyte est solide et non liquide. Mais ce qui est surprenant, c’est qu’on n’a pas besoin de chauffer la batterie à 60°C environ comme on le fait généralement pour les autres batteries solides. C’est donc dire que l’électrolyte solide conduit bien les ions lithium même à la température ambiante. D’ailleurs, la possibilité d’une recharge très rapide l’atteste, puisque généralement les autres batteries solides ne peuvent être rechargées rapidement. De plus, la batterie serait très sécuritaire.
Pour le moment il n’y a pas plus de détails, sauf que Swatch est en train de construire une usine en Suisse pour des batteries de véhicules électriques, et que la production de masse devrait débuter en juin 2017. L’intérêt de Swatch pour les véhicules ne date pas d’hier, car peu de gens savent que cette compagnie suisse s’est associée à Mercedes pour développer la Smart.
Paraclete Energy réussit à doubler la capacité des batteries Li-ion en ajoutant du silicium nanométrique à l’électrode en graphite
Il y a déjà un bout de temps que les chercheurs savent qu’on peut augmenter de plusieurs fois la capacité des batteries Li-ion en utilisant du silicium au lieu du graphite (carbone) pour l’électrode négative. Toutefois, lors des cycles répétés de charge et de décharge, les particules de silicium se gonflent de 300 % et se dégonflent. Cette dilatation extrême dégrade rapidement l’électrode de silicium de la batterie et limite le nombre de cycles de recharge. Les diverses équipes de recherche rivalisent d’ingénuité pour concevoir des structures nanométriques capables de mitiger les problèmes de dégradation, mais les progrès sont lents. Déjà Panasonic utilise un peu de silicium mélangé à du graphite dans leurs batteries, ce qui a permis à Tesla d’augmenter de 5 % la capacité de sa batterie.
Or, voici que Paraclete Energy (http://www.paracleteenergy.com) semble avoir fait un bon de géant en intégrant des nanoparticules de silicium au graphite à la hauteur de 8 à 25 %. Dans un article de la revue «CHARGED – Electric Vehicles Magazine», le président de la compagnie déclare qu’ils peuvent ainsi doubler la capacité d’une batterie Li-ion pour un même poids. Voir l’article ici :
La question reste à savoir quel est le nombre de cycle de recharge que peut endurer la batterie, avec leur technologie? En regardant le petit film YouTube suivant.
https://www.youtube.com/watch?v=3HKV0-Bqlu0
que Paraclete Energy a réalisé, on peut voir un graphique comparatif des capacités avec et sans leur additif. On note une capacité initiale de 300 mAh/g pour la batterie sans additif au silicium et de plus de 900 mAh/g pour la batterie avec l’additif au silicium, pour les 225 premiers cycles.
La suite du graphique défile assez vite et il faut faire de l’arrêt sur image pour voir où en est la capacité après 1000 cycles.
On y constate que la capacité après 1 000 cycles de recharge est de 576 mA/g pour la batterie avec du silicium et de 300 mA/g pour celle qui n’en contient pas. C’est donc une capacité 92 % plus élevée qui est maintenue après 1 000 cycles, correspondant à une réduction du poids pour une même capacité de 48 %!
Certains pourraient dire que 1000 recharges ce n’est pas assez, mais il ne faut pas oublier que de telles batteries vont donner aux véhicules des autonomies de 320 km. Or quelqu’un qui fait 25 000 km par année parcoure en moyenne 500 km par semaine, ce qui nécessite deux recharges par semaine, soit 100 recharges par année ou 1000 recharges en 10 ans. C’est donc suffisant pour un succès commercial.
Paraclete Energy ne fabrique pas de batteries à grande échelle, ils vendent des licences pour leur technologie et prétendent qu’elle peut facilement s’adapter aux procédés existants de n’importe quel fabricant de batteries Li-ion. Il suffit d’ajouter leur poudre de silicium spéciale à la pâte de graphite utilisée et le tour est joué. Aussi facile que d’ajouter de la crème à un café, comme le dit leur vidéo.
Dans l’article de la revue «CHARGED – Electric Vehicles Magazine», on mentionne qu’une compagnie de batterie Sud-Coréenne (LG-Chem ou Samsung?) devrait sortir des batteries intégrant la technologie Paraclete Energy en 2016!
Possiblement que d’autres laboratoires en ont fait autant?
Il y a peut-être d’autres laboratoires (IREQ?) ou compagnies qui ont d’aussi bonnes nouvelles, mais ils ne le disent pas.
C’est très simulant de voir évoluer la technologie des batteries aussi rapidement et de voir le prix décroître à vue d’œil!
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