Des chercheurs de Cambridge découvrent un moyen simple de prolonger la durée de vie des batteries de véhicules électriques

Des chercheurs de l'Université de Cambridge ont réalisé une découverte inattendue et révolutionnaire dans le domaine des véhicules électriques. Selon une étude publiée dans la revue Nature Energy, il n'est pas nécessaire de modifier la composition chimique des batteries pour prolonger considérablement leur durée de vie ; il suffit de maintenir une certaine pression. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Il est bien connu que les éléments lithium-ion traditionnels se dilatent et se contractent physiquement pendant les processus de charge et de décharge. Les scientifiques appellent ce processus la « respiration » de la batterie. Avec le temps, ces déformations cycliques entraînent une dégradation de la structure interne des éléments et une diminution de la capacité de la batterie.

L'équilibre entre pression et efficacité

L'équipe de recherche a mené des expériences en appliquant différentes pressions sur des cellules de batterie à l'aide d'un dispositif pneumatique spécial. Les résultats ont montré que la durée de vie des batteries fonctionnant sous une pression constante d'environ 12,5 bar (181 psi) a doublé par rapport à une situation normale. Cette découverte ouvre une nouvelle voie pour l'amélioration des batteries.

Cependant, les scientifiques soulignent l'existence d'une « zone optimale » de pression. Si la pression est insuffisante, l'apparition de fissures sur la cathode s'accélère. À l'inverse, si la pression est trop élevée, des couches de lithium peuvent s'accumuler sur l'anode, menaçant la sécurité et réduisant l'efficacité de la batterie. En somme, il ne s'agit pas simplement d'augmenter la pression, mais de la maintenir à un niveau précis.

D'un point de vue physique, une pression correctement choisie stabilise la structure interne de la batterie et réduit les effets destructeurs causés par son expansion et sa contraction. Comme la forme de la batterie change à mesure qu'elle vieillit, les ingénieurs devront créer un système de pression adaptatif (dynamique) au fil du temps.

Perspectives d'avenir

Pour l'instant, cette étude a été réalisée en laboratoire et il est impossible de l'appliquer immédiatement aux véhicules électriques produits en série. À l'étape suivante, les scientifiques devront développer des solutions d'ingénierie permettant de gérer la pression pour des packs de batteries entiers.

Néanmoins, ces travaux ont déjà fait l'objet d'un dépôt de brevet via Cambridge Enterprise. Cette découverte prouve que l'optimisation des processus mécaniques peut être plus efficace que des formules chimiques complexes pour faire progresser la technologie des batteries. Si cette méthode est mise en pratique, les propriétaires de véhicules électriques pourront parcourir deux fois plus de distance sans avoir à remplacer leur batterie.