Nouvelle semaine et nouvelle batterie. Maintenant des électrodes faites de nanoparticules d'oxydes de manganèse et de titane au lieu de cobalt et de nickel
Teneur
Des scientifiques de l'Université de Yokohama (Japon) ont publié un article de recherche sur les cellules dans lesquelles le cobalt (Co) et le nickel (Ni) ont été remplacés par des oxydes de titane (Ti) et de manganèse (Mn), broyés à un niveau où la taille des particules sont par centaines. nanomètres. Les cellules devraient être moins chères à fabriquer et avoir une capacité comparable ou supérieure à celle des cellules lithium-ion modernes.
L'absence de cobalt et de nickel dans les batteries lithium-ion signifie une baisse des coûts.
table des matières
- L'absence de cobalt et de nickel dans les batteries lithium-ion signifie une baisse des coûts.
- Qu'est-ce qui a été réalisé au Japon ?
Les cellules lithium-ion typiques sont fabriquées à l'aide de plusieurs technologies différentes et de différents ensembles d'éléments et de composés chimiques utilisés dans la cathode. Les types les plus importants sont :
- NCM ou NMC - c'est-à-dire à base de cathode nickel-cobalt-manganèse ; ils sont utilisés par la plupart des constructeurs de véhicules électriques,
- NKA - c'est-à-dire à base de cathode nickel-cobalt-aluminium ; Tesla les utilise
- LFP - à base de phosphates de fer; BYD les utilise, certaines autres marques chinoises les utilisent dans les bus,
- LCO - à base d'oxydes de cobalt; on ne connait pas de constructeur automobile qui les utiliserait, mais ils apparaissent dans l'électronique,
- OVM - c'est-à-dire à base d'oxydes de manganèse.
La séparation est simplifiée par la présence de liens qui relient les technologies (par exemple, NCMA). De plus, la cathode ne fait pas tout, il y a aussi un électrolyte et une anode.
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L'objectif principal de la plupart des recherches sur les cellules lithium-ion est d'augmenter leur capacité (densité d'énergie), leur sécurité de fonctionnement et leur vitesse de charge tout en prolongeant leur durée de vie. tout en réduisant les coûts... Les principales économies de coûts proviennent de l'élimination du cobalt et du nickel, les deux éléments les plus chers, des cellules. Le cobalt est particulièrement problématique car il est extrait principalement en Afrique, en utilisant souvent des enfants.
Les fabricants les plus avancés aujourd'hui sont à un chiffre (Tesla : 3 %) ou moins de 10 %.
Qu'est-ce qui a été réalisé au Japon ?
Les chercheurs de Yokohama affirment que ils ont réussi à remplacer complètement le cobalt et le nickel par du titane et du manganèse. Pour augmenter la capacité des électrodes, ils ont broyé certains oxydes (probablement du manganèse et du titane) afin que leurs particules aient une taille de plusieurs centaines de nanomètres. Le broyage est une méthode couramment utilisée car, compte tenu du volume du matériau, il maximise la surface du matériau.
De plus, plus la surface est grande, plus il y a de recoins et de fissures dans la structure, plus la capacité de l'électrode est grande.
Le communiqué montre que les scientifiques ont réussi à créer un prototype de cellules aux propriétés prometteuses et recherchent désormais des partenaires dans des entreprises de fabrication. La prochaine étape sera un test massif de leur endurance, suivi d'une tentative de production en série. Si leurs paramètres sont prometteurs, ils atteindront les véhicules électriques au plus tôt en 2025..
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