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 Pennsylvania State University a eu l'idée d'une batterie lithium-ion innovante pour véhicules électriques. Ces batteries sont combinées à une combinaison record de temps de charge court et plus d'énergie acquise pour les longues distances de déplacementLe professeur Chao-Yang Wang a associé son laboratoire à Puissance CE, une start-up basée à State College, pour le développement de cette technologie. Sans compromettre l'autonomie grâce à cette technologie de charge rapide, les véhicules électriques peuvent réduire la puissance de 150 kWh à 50 kWh.
Le professeur de génie mécanique Chao-Yang Wang de l'Université Penn State a dirigé la recherche et a mentionné : « Le besoin de batteries plus petites et à charge plus rapide est plus grand que jamais. Il n'y a tout simplement pas assez de batteries et de matières premières essentielles, notamment celles produites localement, pour répondre à la demande anticipée. »
Avec l’adoption d’un plan global par Conseil des ressources aériennesEn Californie, en août 2022, des restrictions seront imposées sur la vente de véhicules à essence dans les États, ce qui conduira à terme à l'interdiction de leur vente. 2035, les moteurs à combustion interne seront effectivement mis à la retraite du plus grand marché automobile des États-Unis.
Avec la demande croissante de véhicules électriques, il y a deux inconvénients à prendre en compte : le premier est leur chargement lent et le deuxième est leur tailleEn raison de leur taille, les véhicules électriques ne sont pas aussi efficaces qu’ils devraient l’être et ne correspondent pas au budget des personnes de différentes classes.
Les propriétaires de véhicules électriques doivent consacrer de quelques minutes à une journée entière pour recharger leur véhicule, dont le temps de charge varie en fonction de la batterie. « Les batteries plus petites et à charge plus rapide réduiront considérablement le coût des batteries et l'utilisation de matières premières essentielles, telles que le cobalt, le graphite et le lithium, permettant l'adoption massive de voitures électriques abordables », dit Professeur Wang.
Les principaux facteurs sur lesquels repose cette technologie sont Modulation thermique interne, qui est une méthode active de contrôle de la température et exige les meilleures performances possibles de la batterie, a expliqué le professeur Wang.
Les batteries devraient offrir les meilleures performances lorsqu'elles sont chaudes, mais pas excessivement chaudes. Avec ce facteur, maintenir une température constante dans les batteries a été un problème majeur jusqu'à présent pour batterie ingénieurs. Le professeur Wang et son équipe ont donc décidé de réguler la température à l'intérieur de la batterie.
Le professeur Wang a ajouté que jusqu'à présent, les ingénieurs en batteries s'appuyaient sur des systèmes de chauffage et de refroidissement externes et volumineux pour réguler la température des batteries. Or, ces méthodes étaient très énergivores et lentes. Il existe essentiellement trois composants. dans une batterie ordinaire : cathode, anode et 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.
«Notre technologie de charge rapide fonctionne pour la plupart des batteries à forte densité énergétique et ouvrira une nouvelle possibilité de réduire la taille des batteries des véhicules électriques de 150 à 50 kWh sans provoquer d'anxiété au niveau de l'autonomie chez les conducteurs." a déclaré le professeur Chao-Yang Wang. La recherche a été détaillée dans une étude publiée dans la revue scientifique Nature sous le titre « Chargement rapide des batteries lithium-ion à haute densité énergétique ». Ce faisant, elle a fait savoir que grâce à la technologie révolutionnaire des batteries, il était possible de recharger les véhicules électriques en seulement 10 minutes.
