Des concepteurs ont produit un tout nouveau type de batterie à l’état solide qui utilise une anode en silicium pur. Le groupe affirme que sa toute nouvelle batterie intègre deux sous-domaines de l’étude des batteries pour en créer une seule. La batterie comprend un électrolyte à l’état solide ainsi qu’une anode entièrement en silicium. Le résultat est une batterie entièrement à l’état solide en silicium.
Les tests préliminaires ont montré que la batterie est sûre, durable et qu’elle a une grande épaisseur énergétique. La conception de la batterie la rend appropriée pour des applications dans une variété de domaines, notamment le stockage d’énergie sur de grands réseaux et les voitures électriques. La batterie a été développée par des scientifiques du College of California San Diego en partenariat avec des chercheurs de LG Power Solutions.
L’un des principaux attributs stylistiques de la nouvelle batterie est une anode en silicium reconnue pour son épaisseur énergétique. L’épaisseur de l’énergie d’une anode en silicium est dix fois supérieure à celle des anodes en graphite généralement utilisées dans les batteries lithium-ion commercialisées aujourd’hui.
Cependant, les anodes en silicium ne sont pas sans inconvénients, notamment pour leur croissance et leur contraction au fur et à mesure que la batterie se charge et se décharge.
De même, les anodes en silicium se détériorent lorsqu’elles sont exposées à des électrolytes fluides. Ces deux inconvénients ont empêché l’utilisation d’anodes en silicium dans les batteries lithium-ion commerciales actuelles. Néanmoins, les recherches menées par les scientifiques ont mis en évidence une nouvelle voie pour les anodes en silicium grâce à la découverte de nouveaux électrolytes.
La toute nouvelle configuration de batterie que l’équipe explore remplace l’anode de lithium métallique habituellement utilisée dans les batteries à l’état solide. L’un des obstacles avec les anodes en lithium métallique est l’augmentation des niveaux de température pour la facturation, généralement autour de 60 degrés Celsius ou plus.
Dans le cadre de ses recherches, le groupe a montré qu’une pile à combustible capable de supporter 500 cycles de charge et de décharge avec une capacité de 80 % à la température de l’espace était capable d’améliorer l’utilisation d’une anode en silicium et des batteries solides en général.
Dans la batterie, l’équipe a utilisé un électrolyte fort à base de sulfure qui s’est avéré stable lorsqu’il est utilisé dans des batteries avec des anodes entièrement en silicium. Les recherches se poursuivent actuellement.
