Le « secret » pour une charge plus rapide et des batteries plus durables a été découvert

ROME – Dans le but d’améliorer les performances des batteries des véhicules électriques, des chercheurs de l’Université de Pise ont découvert le « secret » d’une charge plus rapide et d’une durée de vie plus longue. L’étude, publiée récemment dans Nature Communications, a été menée par Antonio Bertei et Marco Lagnoni, respectivement professeur associé et chercheur en génie chimique au Département de génie civil et industriel de l’Université de Pise, avec des collègues de huit autres structures prestigieuses internationales.

“La capacité de charge rapide, l’autonomie et la sécurité des batteries lithium-ion sont aujourd’hui les facteurs qui influencent le plus une plus large diffusion des véhicules électriques sur le marché, mais grâce aux résultats obtenus par notre étude, ces limites pourraient être surmontées dans les prochaines années – a expliqué Bertei – Les recherches menées nous ont permis de quantifier définitivement les mécanismes qui aggravent le vieillissement lors de la charge rapide des batteries au lithium qui utilisent des électrodes en graphite”. En termes simples, le groupe de recherche dont Bertei et Lagnoni sont les seuls partenaires italiens a démontré que le processus de charge rapide actuel peut provoquer une accumulation de lithium métallique à la surface de l’anode en graphite (l’électrode négative). Une formation indésirable qui peut entraîner une perte irréversible de lithium, limitant les performances et compromettant la sécurité des batteries.

Cependant, la recherche démontre comment ce phénomène de « placage au lithium » est en partie réversible, illustrant la dynamique de sa réabsorption et comment l’intégrer dans le fonctionnement de la batterie. Ce résultat important a été obtenu grâce à la contribution de l’Université de Pise, qui a développé des modèles physico-mathématiques avancés pour soutenir et intégrer des analyses expérimentales de pointe.

“Le modèle informatique que nous avons développé pour cette étude nous a permis d’observer en direct le processus de “plaquage au lithium” du graphite et de démontrer que celui-ci peut être réabsorbé par l’électrode, ralentissant ainsi le vieillissement des batteries – a ajouté Lagnoni – Il suffit d’insérer des pauses à certains niveaux de recharge. À tel point que, avec nos collègues, nous avons inventé la devise « attendre pour être plus rapide », pour décrire l’approche qui devra éclairer le développement des protocoles avancés de charge rapide du futur, conçus pour les batteries automobiles de nouvelle génération. »

Le studio a également visité les ressources de l’University College London, de la Queen Mary University, du Massachusetts Institute of Technology, de l’Université d’Oxford, du Harwell Science and Innovation Campus, de l’Université de Birmingham, du National Renewable Energy Laboratory de Denver et de l’Université de technologie de Pékin. (Maurilio Rigo)