Pourquoi ça ? La plupart des matériaux de cathode des batteries lithium-ion existantes sont principalement constitués de graphite, avec une capacité théorique de 372mAh/g. La capacité théorique du matériau anodique lifepo4 n’est que de 160mAh/g, tandis que celle du matériau NCM est d’environ 200mAh/g.
Comme mentionné précédemment, la densité d’énergie d’une batterie est contrôlée par les matériaux de l’anode et de la cathode. Actuellement, la densité énergétique des matériaux cathodiques est beaucoup plus élevée que celle des matériaux anodiques.
En partant du principe que la rigidité, la résistance et la fiabilité structurelle doivent être garanties, la conception de la réduction du poids est réalisée par simulation. Grâce à cette technologie, l’optimisation de la topologie et de la forme peut être réalisée, ce qui permet finalement d’alléger le boîtier de la batterie.
Les fabricants de batteries peuvent augmenter la capacité des cellules en augmentant la taille de la batterie d’origine. L’exemple le plus connu : Tesla, la première voiture électrique à utiliser la batterie Panasonic 18650, se dote d’une nouvelle batterie 21700.
Par conséquent, une ventilation ou une explosion de la cellule, puis de la batterie, présente un danger. La décomposition de l'électrolyte et les réactions secondaires hautement exothermiques dans les batteries lithium-ion peuvent créer un effet connu sous le nom d'« emballement thermique ».
Actuellement, l’utilisation de matériaux composites silicium-carbone pour améliorer la densité énergétique des batteries a été reconnue comme l’un des axes de développement des batteries lithium-ion. La Model 3 de Tesla utilise une cathode en silicium-carbone.
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