Des scientifiques japonais ont développé une méthode capable de restaurer de manière significative la capacité d'origine des batteries après qu'elles se soient dégradées en raison de multiples cycles de charge-décharge.
Batteries au lithium pour voitures électriques. Photo : South_agency/iStock
Aujourd’hui, les batteries lithium-ion sont le type de batterie rechargeable le plus courant, alimentant les véhicules et les objets du quotidien tels que les voitures électriques, les ordinateurs portables et les smartphones. Mais au fil du temps, ils perdent leur capacité à conserver une charge, deviennent moins efficaces et moins fiables. C’est parce qu’ils perdent les particules chargées électriquement, ou ions, qui aident à stocker et à libérer l’énergie à l’intérieur de la batterie.
Une équipe d'experts du laboratoire central de recherche et développement de Toyota au Japon a trouvé un moyen de reconstituer ces ions et de restaurer de manière significative la capacité d'origine de la batterie, a rapporté Interesting Engineering le 10 mars. Nouvelle recherche publiée dans la revue Joule.
Plus précisément, ils injectent dans la batterie une substance spéciale appelée réactif de récupération. Cette substance déclenche une réaction chimique qui crée plus d’électrons et d’ions lithium. Il s’agit de deux types de particules chargées qui aident les batteries à stocker l’énergie. En ajoutant ces particules, l’équipe a pu inverser le processus de dégradation de la batterie et restaurer 80 % de sa capacité d’origine. La batterie restaurée peut maintenir ses performances pendant 100 cycles de charge-décharge.
L’équipe a testé la nouvelle méthode sur une variété de batteries, grandes et petites, y compris celles utilisées dans les voitures. « L'efficacité a été vérifiée non seulement avec de petites batteries en laboratoire, mais aussi avec de grandes batteries utilisées dans les voitures », a déclaré Nobuhiro Ogihara, le scientifique principal de l'étude.
La nouvelle méthode pourrait prolonger la durée de vie des batteries lithium-ion, leur permettant d’être réutilisées dans des véhicules électriques ou d’autres appareils au lieu d’être jetées ou de passer par des processus compliqués de démontage et de recyclage. Cela permet d’économiser des coûts, des ressources et de protéger l’environnement, car les batteries lithium-ion contiennent des métaux rares tels que le cobalt et le nickel, qui sont souvent extraits de manière non durable.
Cependant, la nouvelle méthode ne convient pas à tous les types de batteries dégradées, mais n’est efficace que pour les batteries qui ont perdu des ions en raison de charges et de décharges répétées, et non pour les batteries qui présentent des dommages structurels ou d’autres formes de dégradation. De plus, une méthode permettant de diagnostiquer avec précision l’état des batteries est nécessaire pour déterminer si elles sont adaptées à l’injection chimique.
Des études à plus long terme sont nécessaires pour mieux comprendre les effets secondaires potentiels et la sécurité de l’injection de produits chimiques dans les batteries, selon Jacqueline Edge, experte en dégradation des batteries à l’Imperial College de Londres. L’équipe a déposé un brevet pour la nouvelle méthode, suscitant l’intérêt et le financement de plusieurs entreprises et agences gouvernementales.
Thu Thao (Selon Interesting Engineering )
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