Pour la première fois, des chercheurs qui explorent les propriétés physiques et chimiques du stockage d’énergie électrique ont trouvé une nouvelle façon d’améliorer les batteries lithium-ion. Ils ont réussi à augmenter non seulement la tension délivrée par une batterie lithium-ion, mais également sa capacité à supprimer les conditions dangereuses qui affectent la gamme actuelle de batteries. Cette batterie lithium-ion améliorée pourrait permettre des trajets plus longs dans les véhicules électriques et conduire à la création d’une nouvelle génération de stockage d’énergie domestique, avec une meilleure sécurité incendie.



Prenons un moment pour penser aux batteries. Ils alimentent à peu près tous les appareils qui ne sont pas branchés au mur, peut-être même votre voiture. Cependant, malgré leur utilité, la plupart des gens ne font attention à eux que lorsqu’ils sont à court de pouvoir. Mais il existe des problèmes de sécurité avec les batteries lithium-ion actuelles qui peuvent endommager l’équipement et qui sont connus pour déclencher des incendies. Des chercheurs de la Graduate School of Engineering et de la Graduate School of Science de l’Université de Tokyo ont trouvé un moyen d’améliorer la sécurité et de fournir plus de charges.

« La tension d’une batterie est limitée par son matériau électrolytique. Le solvant électrolytique des batteries lithium-ion est le même maintenant qu’il l’était lorsque les batteries ont été commercialisées au début des années 1990 », a déclaré le professeur Atsuo Yamada. « Nous pensions qu’il y avait place à amélioration, et nous l’avons trouvé. Notre nouvel électrolyte de solvant de phosphate cyclique fluoré (TFEP) améliore considérablement le carbonate d’éthylène (EC) existant, qui est largement utilisé dans les batteries aujourd’hui. »



L’EC est notoirement inflammable et instable au-dessus de 4,3 volts; TFEP, d’autre part, est ininflammable et peut tolérer des tensions plus élevées pouvant atteindre 4,9 volts. Cette tension supplémentaire dans un boîtier de taille identique peut signifier que les batteries peuvent durer plus longtemps avant d’avoir besoin d’une autre charge. Alors que les véhicules électriques alimentés au lithium-ion prolifèrent, cette autonomie et cette sécurité supplémentaires s’avéreraient sans aucun doute extrêmement utiles.

« Nous sommes fiers de ce développement et son efficacité a été un peu une surprise. C’est parce que la façon dont nous avons conçu TFEP était nouvelle en soi, grâce en partie à notre collaboration avec le chimiste organique professeur Eiichi Nakamura », a poursuivi Yamada. . « La plupart des recherches sur les électrolytes sont un peu d’essais et d’erreurs, avec de légères modifications de la chimie de base offrant rarement aucun avantage. Notre approche est venue d’une compréhension théorique des structures moléculaires sous-jacentes. Nous avons prédit les propriétés sûres et à haute tension avant de vérifier expérimentalement C’était donc une très agréable surprise. «