Des batteries lithium-ion moins chères et furthermore efficaces pourraient être produites en exploitant les hautes pressions jusqu’alors négligées générées au cours du processus de fabrication. Des scientifiques de l’Université de Birmingham ont découvert que le broyage à billes de schedule peut provoquer des effets de haute pression sur les matériaux des batteries en quelques minutes seulement, fournissant ainsi une variable supplémentaire vitale dans le processus de synthèse des matériaux des batteries. La recherche (qui fait partie du projet CATMAT financé par la Faraday Establishment), dirigée par le Dr Laura Driscoll, le Dr Elizabeth Driscoll et le professeur Peter Slater de l’Université de Birmingham, est publiée dans RSC Electrical power Environmental Science. L’utilisation du broyage à boulets a constitué un énorme domaine de croissance dans le domaine des batteries lithium-ion pour fabriquer des matériaux de nouvelle génération. Le processus est straightforward et consiste à broyer des composés de poudre avec de petites billes qui se mélangent et réduisent la taille des particules, créant ainsi des matériaux d’électrode de grande capacité et conduisant à des batteries furthermore performantes. Des études antérieures avaient amené les authorities à croire que la synthèse de ces matériaux était provoquée par un échauffement localisé généré lors du processus de broyage. Mais les chercheurs ont découvert que les impacts dynamiques des billes de broyage entrant en collision avec les matériaux de la batterie créent un effet de pression qui joue un rôle significant dans les changements. Peter Slater, professeur de chimie des matériaux et codirecteur du Centre de stockage d’énergie de Birmingham à l’Université de Birmingham, a déclaré : « Cette découverte était presque un incident. Nous avons broyé du molybdate de lithium comme système modèle pour explorer le rédox de l’oxygène dans les batteries. et j’ai remarqué qu’il y avait une transformation de phase vers le polymorphe spinelle à haute pression, une framework cristalline spécifique qui n’avait été créée auparavant que dans des ailments de haute pression. « Le chauffage regional ne pouvait à lui seul expliquer cette transformation. Pour tester cette théorie, nous avons ensuite broyé trois autres matériaux de batterie et les résultats de ces expériences de broyage ont renforcé notre summary selon laquelle le chauffage neighborhood ne pouvait pas être la seule raison de ces changements. » Les chercheurs ont également découvert que l’application de chaleur ramènerait certains composés à leur état d’avant broyage, ce qui signifie qu’une variable supplémentaire était en jeu dans la synthèse originale : la pression étant la clé. À titre d’exemple, la production du polymorphe spinelle à haute pression de Li2MoO4 n’était auparavant réalisée que dans une chambre à haute température et haute pression sous une pression additionally de 10 000 fois supérieure à la pression de l’atmosphère terrestre. La nouvelle recherche montre cependant que quelques minutes seulement de broyage à boulets peuvent avoir le même effet. La co-auteure, le Dr Elizabeth Driscoll, a déclaré : « Cette découverte offre l’opportunité de développer des processus moins chers et furthermore économes en énergie pour les fabricants de batteries, et également d’explorer de nouvelles pistes pour de nouveaux matériaux. Nous avons trouvé des résultats similaires, par exemple, lorsque nous avons broyé des phases désordonnées de sel gemme. ce qui pourrait être la clé pour produire des batteries as well as performantes. « Cette meilleure compréhension de l’effet du broyage à boulets sur les matériaux des batteries est incroyablement passionnante pour les chercheurs dans ce domaine, mais aussi pour l’avenir du développement des batteries, auto nous avons pu montrer qu’en cinq minutes de broyage à boulets, nous pouvions réaliser les transformations qui permettraient nécessitent généralement un équipement spécialisé et énergivore. « Alors que nous nous dirigeons vers un avenir de furthermore en additionally électrique afin de limiter la air pollution et d’atteindre le zéro internet, il est essentiel que nous continuions à élargir nos connaissances et notre compréhension de la technologie des batteries, afin de pouvoir créer les batteries les plus efficaces possibles. Nos découvertes ouvrent la porte. à un monde de nouvelles possibilités et découvertes et, nous l’espérons, jouera un rôle dans un avenir in addition vert pour nous tous.
