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Électrode (anode) avec une structure bicouche rainurée à motifs. Crédit : Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM)
L’Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM) a annoncé le développement de la technologie de conception et de processus pour la première électrode de batterie au monde qui améliore considérablement les performances et la stabilité des batteries utilisées dans les appareils électroniques tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les véhicules électriques.
Une équipe de recherche conjointe dirigée par le chercheur principal Seungmin Hyun du Département de nano-mécanique du KIMM, une institution sous la juridiction du ministère des Sciences et des TIC, et le professeur Hoo-jeong Lee de l’Université Sungkyunkwan ont développé une nouvelle technologie de batterie qui utilise une structure d’électrode (anode) qui améliore la fiabilité et les performances des batteries lithium-ion traditionnelles.
Les résultats de leurs travaux de recherche ont été publiés dans la revue Matériaux fonctionnels avancés.
Afin de développer une technologie de conception et de processus qui maintient des performances et une fiabilité élevées même lorsque l’électrode de la batterie lithium-ion est épaisse, l’équipe de recherche conjointe KIMM-SKKU a formé une anode bicouche. De plus, l’anode est conçue avec des rainures permettant de placer de petits matériaux avec une conductivité ionique et une conductivité électrique améliorées entre des matériaux à haute capacité.
En général, les électrodes de batterie lithium-ion sont fabriquées en enduisant et en séchant une bouillie afin qu’elle puisse être uniformément répartie sur toute l’électrode. En tant que tel, c’est l’uniformité du lisier qui détermine les performances de la batterie. Plus l’électrode est épaisse, plus la densité d’énergie et l’uniformité sont faibles, ce qui rend difficile le maintien des performances dans un environnement à haute puissance.
Une batterie d’électrodes bicouche sous forme de poche. Crédit : Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM)
Cependant, avec la structure d’anode de cette batterie nouvellement développée, une stabilité de réaction uniforme peut être obtenue tout en maintenant une densité d’énergie élevée dans toute l’électrode, même si l’électrode est épaisse. Ceci est particulièrement utile pour améliorer les performances et la durée de vie des batteries.
Le chercheur principal Seungmin Hyun a déclaré que cette réalisation est une méthode efficace pour améliorer les performances et la durée de vie des batteries en appliquant une nouvelle conception aux matériaux et processus traditionnels des batteries lithium-ion. Il a ajouté que l’équipe poursuivra ses efforts pour appliquer cette nouvelle technologie aux véhicules électriques et aux robots souples qui nécessitent une densité d’énergie élevée dans des environnements à haute puissance, ainsi qu’aux appareils électroniques tels que les smartphones et les ordinateurs portables commerciaux.
Plus d’information:
Myoung-Ho Kim et al, Stratégies de conception vers une anode bicouche de carbone hybride haute performance pour un transport d’ions amélioré et une stabilité de réaction, Matériaux fonctionnels avancés (2022). DOI : 10.1002/adfm.202208665
Fourni par le Conseil national de recherches sur la science et la technologie
Citation: Nouvelle conception d’électrodes pour les batteries lithium-ion qui améliore les performances (2023, 27 janvier) récupéré le 27 janvier 2023 sur https://techxplore.com/news/2023-01-electrode-lithium-ion-batteries.html
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