Freiner les batteries lithium-ion pour prévenir les incendies

Les batteries lithium-ion (Li-ion) sont utilisées pour tout alimenter, des montres intelligentes aux véhicules électriques, grâce aux grandes quantités d’énergie qu’elles peuvent stocker dans de petits espaces. Cependant, s’ils surchauffent, ils peuvent prendre feu ou même exploser. Mais une étude récente publiée dans l’ACS Nano-lettres offre une solution possible avec une nouvelle technologie capable d’arrêter rapidement une batterie Li-ion, en l’éteignant lorsqu’elle devient trop chaude.

La chimie trouvée dans de nombreuses batteries est essentiellement la même : les électrons sont transférés via un dispositif électronique dans un circuit d’une électrode de batterie à une autre. Mais dans une cellule Li-ion, le liquide électrolyte qui sépare ces électrodes peut s’évaporer lorsqu’il surchauffe, provoquant un court-circuit. Dans certains cas, un court-circuit peut entraîner un emballement thermique, un processus dans lequel la cellule chauffe de manière incontrôlable. Lorsque plusieurs cellules lithium-ion sont connectées en guirlande, comme dans les véhicules électriques, l’emballement thermique peut se propager d’une unité à l’autre, entraînant un très grand incendie difficile à éteindre. Pour éviter cela, certaines batteries disposent désormais de dispositifs de sécurité, tels que des évents externes, des capteurs de température ou des électrolytes ignifuges. Mais ces mesures arrivent souvent trop tard ou nuisent aux performances. Ainsi, Yapei Wang, Kai Liu et leurs collègues ont voulu créer une batterie Li-ion qui pourrait s’éteindre rapidement, mais aussi fonctionner aussi bien que les technologies existantes.

Lire Aussi :  Les émissions mondiales de CO₂ restent à des niveaux record cette année

Les chercheurs ont utilisé un polymère à mémoire de forme sensible à la chaleur recouvert d’un spray de cuivre conducteur pour créer un matériau qui laisse passer les électrons la plupart du temps, mais devient un isolant en cas de surchauffe. À environ 197 F, un motif 3D microscopique programmé dans le polymère est apparu, brisant la couche de cuivre et arrêtant le flux d’électrons. Cela a définitivement fermé la cellule, mais a empêché un incendie potentiel. À cette température, cependant, les cellules traditionnelles continuaient de fonctionner, les exposant à un risque d’emballement thermique si elles chauffaient à nouveau. À des températures de fonctionnement normales, la batterie avec le nouveau polymère a maintenu une conductivité élevée, une faible résistance et une durée similaire à une cellule de batterie traditionnelle. Les chercheurs affirment que cette technologie pourrait rendre les batteries Li-ion plus sûres sans avoir à sacrifier les performances.

Lire Aussi :  Ambre Aulas, nouvelle reine du Carnaval de Chalon-sur-Saône : «Ce moment restera à jamais gravé dans ma tête»

Les auteurs remercient le financement de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, de l’Institut conjoint de génie chimique environnemental de l’Université Tsinghua et de la China Petrochemical Corporation, et du Fonds spécial d’innovation Tsinghua-Foshan.

Lire Aussi :  Des employés de FromSoftware se confient sur le crunch et les salaires - Actu

Source de l’histoire :

Matériel fourni Société américaine de chimie. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Source

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Articles Liés

Back to top button