Un groupe de chercheurs chinois, en collaboration avec le Toyota Research Institute, vient de publier les résultats d’une étude visant à prolonger la durée de vie des batteries. Une découverte qui a surpris tout le monde et qui permet, de manière simple, d’augmenter la durée de vie des batteries au lithium jusqu’à 70 %.
On se souvient qu’une batterie lithium-ion classique est généralement chargée à faible puissance dès qu’elle quitte la chaîne de production. Cette première charge est essentielle : elle détermine la durée de vie de la batterie et le moment où elle se détériore. Or, des chercheurs ont découvert que si cette première charge est effectuée à haute puissance, les performances de ces batteries s’en trouvent considérablement modifiées.
L’essai a porté sur 186 batteries au lithium, qui ont été soumises à 62 protocoles de charge différents, avec des charges allant jusqu’à 20 minutes au lieu des 10 heures habituelles, ce qui a permis d’améliorer la durée de vie des batteries de 50%, et jusqu’à 70% dans le meilleur des cas.
Les chercheurs ont également pu constater que certaines électrodes de la batterie ont été produites après le processus de charge rapide, ce qui a rendu possible l’augmentation considérable de la durée de vie et des performances.
Selon Steven Torrisi, du Toyota Research Institute, qui a participé à la recherche : «La fabrication de batteries nécessite un investissement important en termes de capital, d’énergie et de temps. Il faut beaucoup de temps pour lancer la fabrication d’une nouvelle batterie et il est vraiment difficile d’optimiser le processus de fabrication en raison du grand nombre de facteurs qui entrent en jeu».
Lorsque les batteries sont chargées, les ions lithium se dirigent vers l’électrode négative de la batterie ; lorsqu’elles sont utilisées, ils retournent vers l’électrode positive. Ce processus est essentiel pour l’utilisation et la charge des batteries lithium-ion qui alimentent une grande partie de notre technologie actuelle.
L’électrode positive d’une nouvelle batterie est entièrement remplie de lithium, mais avec le temps, une partie de ce lithium est désactivée, ce qui explique la détérioration progressive des performances de ces batteries, qui doivent être remplacées fréquemment.
Les chercheurs ont découvert que la perte délibérée d’une partie de la réserve de lithium au début permettait en fait d’en conserver davantage à l’avenir. Ce lithium crée une couche spéciale qui se forme sur l’électrode négative et la protège de la dégradation au fil du temps. Et selon ses chercheurs, rappelons-le, le premier cycle de charge à haute puissance augmente la durée de vie des batteries de 70%.
Source : Joule
