La batterie entièrement solide au silicium ainsi obtenue est décrite comme sûre, durable et dense en énergie. Une cellule complète à l’échelle du laboratoire s’est révélée capable d’effectuer 500 cycles de charge et de décharge tout en conservant 80% de sa capacité, démontrant ainsi les effets stabilisateurs de la nouvelle conception.
Les batteries à semi-conducteurs compressent l’anode, la cathode et l’électrolyte en trois couches plates au lieu de suspendre les électrodes dans un électrolyte liquide. Cela signifie que vous pouvez les rendre plus petits, ou du moins plus plats, tout en conservant autant d’énergie qu’une batterie liquide plus grande.
De nombreuses conceptions de batteries à semi-conducteurs nécessitent que l’électrolyte solide soit soumis à une forte pression pour maintenir une bonne conductivité, ce qui introduit des problèmes mécaniques liés au stress et à la fragilité.
Une batterie est constituée essentiellement de métaux, dont certains jouent un rôle stratégique dans la partie active de la cellule (cuivre, cobalt, nickel, manganèse, aluminium, lithium, etc). Elle se compose également de plastique, solvants et d'électroniques. Tous autant d'éléments pouvant avoir un impact sur l'environnement.
BMW a réussi à produire des prototypes de batteries à semi-conducteurs d’une capacité allant jusqu’à 20 Ah en partenariat avec Solid Power. Le plan est de tester des batteries de 100 Ah en 2023. Crédit BMW, site presse
Schéma simple de la structure de la nouvelle batterie solide développée par les chercheurs, composée d’électrolytes solides et d’une anode en silicium. © Jacobs School of Engineering
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