En 1859, la batterie au plomb-acide a été inventée. Nous avons utilisé cette batterie pendant 131 ans avant que la première batterie lithium-ion commerciale n'arrive sur le marché. Pensez-y, 131 ans. Au cours des 31 dernières années, la batterie au lithium a explosé et est devenue un élément essentiel de tous les foyers du monde. Elle alimente désormais les voitures, les téléphones portables, les ordinateurs portables et bon nombre des appareils électroniques les plus importants de notre vie quotidienne et de nos industries dans le monde entier. Ce qu'il faut retenir de tout cela, c'est que les progrès dans ce domaine nouveaux matériaux de batterie Des changements qui changent notre façon de vivre peuvent survenir soudainement et avoir un impact pendant des décennies.
Nous assistons actuellement à certaines des avancées les plus passionnantes jamais vues dans le domaine de la chimie des batteries, dont certaines auront probablement un impact sur le reste de notre vie et changeront l'avenir des batteries. Voici quelques-unes des avancées les plus passionnantes de l'industrie en matière de chimie des batteries.
Liants et électrolytes sans fluor
Les liants et les électrolytes jouent certes un rôle essentiel dans la stabilité et les performances des batteries au lithium, mais la plupart d’entre eux contiennent du fluorure, un produit chimique toxique qui peut être nocif pour les personnes et l’environnement. C’est pourquoi les chercheurs ont mis au point des liants sans fluorure qui n’utilisent pas le fluorure de polyvinylidène (PVDF) typique utilisé dans la plupart des batteries. Ces nouvelles alternatives offrent la possibilité de rendre les batteries au lithium moins dangereuses et moins nocives pour l’environnement tout en améliorant leur flexibilité et leurs performances.
Cathode au manganèse
Les cathodes sont généralement fabriquées à partir de cobalt, un métal très coûteux et souvent obtenu de manière non éthique. S'il est possible de s'approvisionner en cobalt de manière éthique, cela nécessite une surveillance étroite des protocoles de travail, qui sont difficiles à superviser correctement. C'est pourquoi les chercheurs développent des cathodes au manganèse comme alternative.
Le manganèse est abondant, bon marché, peut être obtenu de manière éthique et a un meilleur impact environnemental que le cobalt. Les cathodes à base de manganèse, telles que l'oxyde de manganèse et de lithium (LMO), offrent également une stabilité thermique élevée, ce qui en fait une bonne option pour le stockage sur réseau et les batteries de véhicules électriques. Cette alternative moins chère pourrait permettre aux batteries au lithium de devenir plus accessibles et évolutives sur les marchés mondiaux.
Cathode au chlorure de fer
Une autre alternative populaire aux cathodes de cobalt est le chlorure de fer. Le fer est l’un des éléments les plus abondants sur Terre, ce qui en fait une option durable pour le développement futur des batteries au lithium dans le monde entier. Le chlorure de fer a une capacité théorique très élevée, ce qui en fait une bonne alternative lorsque la densité énergétique et la longue durée de vie du cycle sont cruciales. La mise en œuvre de cathodes de fer pourrait aider à stabiliser la chaîne d’approvisionnement à mesure que nous nous éloignons des pièces en cobalt.
Nickel et Magnésium
Le nickel et le magnésium sont également des alternatives au cobalt abondantes sur Terre. Le nickel offre une densité énergétique et une stabilité thermique élevées, ce qui le rend idéal pour les applications à hautes performances telles que les batteries de véhicules électriques. Les batteries au nickel peuvent atteindre une plus grande autonomie et une meilleure efficacité, facteurs essentiels pour les véhicules électriques. Le magnésium est plus rentable et durable que le nickel, mais a une densité énergétique plus faible. Néanmoins, il s'agit d'une option viable pour le stockage sur réseau et moins gourmande en énergie. applications de batterie.
Ce ne sont là que quelques-uns des nombreux nouveaux matériaux de batterie qui révolutionnent l'industrie, promettant un avenir plus durable et évolutif pour les batteries au lithium dans le monde entier. partie 2 pour plus d'informations sur les nouveaux matériaux de batterie.
