Une avancée technologique majeure dans la conception des batteries de véhicules électriques ouvre la voie à une recharge en quelques minutes. Des scientifiques et des chercheurs ont développé un nouveau type de batterie offrant la possibilité de recharger les véhicules électriques en seulement 10 minutes.
Des chercheurs de l'Université d'État de Pennsylvanie ont mis au point une batterie lithium-ion innovante pour véhicules électriques. Ces batteries offrent une combinaison inédite de temps de charge ultra-rapide et d'énergie accrue, permettant ainsi une autonomie prolongée . Le professeur Chao-Yang Wang a collaboré avec EC Power , une start-up basée à State College, pour développer cette technologie. Grâce à cette technologie de charge rapide, la capacité des batteries des véhicules électriques peut être réduite de 150 kWh à 50 kWh , sans compromis sur l'autonomie.
Le professeur Chao-Yang Wang, spécialiste en génie mécanique à l'université d'État de Pennsylvanie, a dirigé la recherche et a déclaré : « Le besoin de batteries plus petites et à charge plus rapide est plus important que jamais. Il n'y a tout simplement pas assez de batteries et de matières premières critiques, en particulier celles produites localement, pour répondre à la demande prévue. »
Suite à l'adoption d'un plan global par le California Air Resources Board en août 2022, des restrictions seront imposées à la vente de véhicules à essence aux États-Unis, restrictions qui mèneront à terme à leur interdiction. D'ici 2035, les moteurs à combustion interne auront quasiment disparu du plus grand marché automobile des États-Unis.
Face à la demande croissante de véhicules électriques, deux inconvénients majeurs se posent : la lenteur de leur recharge et leur taille . De ce fait, leur efficacité énergétique est moindre et ils ne sont pas accessibles à tous les budgets.
Les propriétaires de véhicules électriques doivent consacrer de quelques minutes à une journée entière pour recharger leur véhicule, le temps de charge variant selon la batterie. « Les batteries plus petites et à charge plus rapide réduiront considérablement le coût des batteries et la consommation de matières premières essentielles, telles que le cobalt, le graphite et le lithium, permettant ainsi une adoption massive des voitures électriques abordables », a déclaré le professeur Wang.
L'un des principaux facteurs sur lesquels repose cette technologie est la modulation thermique interne , une méthode active de contrôle de la température permettant d'obtenir les meilleures performances possibles de la batterie, a expliqué le professeur Wang.
Les batteries offrent des performances optimales lorsqu'elles sont chaudes, mais pas extrêmement chaudes. De ce fait, le maintien d'une température constante à l'intérieur des batteries a longtemps constitué un défi majeur pour les ingénieurs. C'est pourquoi le professeur Wang et son équipe ont décidé de réguler la température au sein même de la batterie.
Le professeur Wang a ajouté que, jusqu'à présent, les ingénieurs spécialisés dans les batteries utilisaient des systèmes de chauffage et de refroidissement externes et encombrants pour réguler la température des batteries. Or, ces méthodes étaient énergivores et lentes. Une batterie classique se compose de trois éléments principaux : une cathode, une anode et un électrolyte.
Les chercheurs ont développé une nouvelle structure de batterie avec un quatrième composant, une feuille de nickel ultra-fine. Ce dernier agit comme un stimulus et autorégule la température et la réactivité de la batterie. Ce mécanisme permet de recharger n'importe quelle batterie de véhicule électrique en 4 minutes.
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« Notre technologie de charge rapide est compatible avec la plupart des batteries à haute densité énergétique et ouvre la voie à la réduction de la capacité des batteries des véhicules électriques, passant de 150 à 50 kWh, sans que les conducteurs ne ressentent d'angoisse quant à l'autonomie », a déclaré le professeur Chao-Yang Wang. Ces recherches ont fait l'objet d'une étude publiée dans la revue scientifique Nature, intitulée « Charge rapide des batteries lithium-ion à haute densité énergétique ». Cette avancée technologique promet de permettre la recharge des véhicules électriques en seulement 10 minutes.
Source : Indépendante
