Un nouveau matériau garantit une vitesse de recharge très élevée

ENGINEERINGNET.BE – Partout dans le monde, des équipes sont à la recherche de nouveaux matériaux permettant de charger/décharger plus rapidement des batteries. Avec une densité énergétique élevée pour des batteries légères et compactes. Et une production beaucoup plus durable.

Le nouveau matériau nickel niobate semble posséder des propriétés attractives, et revient également à son niveau initial après de nombreux cycles de recharge ultrarapides. Cela est notamment dû à sa structure cristalline régulière et ouverte : les petits canaux pour le transport de charge sont identiques.

Cela signifie qu’il possède des avantages par rapport au matériau standard des anodes, à savoir le graphite : après un certain nombre de recharges trop rapides, il ne revient plus à son niveau initial, ou il s’use.

Dans la quête d’alternatives, on a par exemple regardé du côté des matériaux nanostructurés : un inconvénient de ceux-ci est notamment la taille inégale des canaux.

Cela peut également engendrer un dépôt de lithium, avec en conséquence, un recul progressif des performances. Le processus de production est également plus complexe. Alors que le nickel niobate ne nécessite pas de nano-fabrication complexe.

Les performances en termes de vitesses se font toutefois au détriment du poids, mais ce matériau est plus compact que le graphite, et possède donc une densité énergétique volumétrique plus élevée.

Dans sa forme actuelle –pour laquelle les chercheurs ont étudié de véritables cellules de batterie ainsi que divers matériaux de cathode-, ce type de batteries convient surtout comme composante dans le réseau énergétique ou comme source d’énergie pour des camions, par exemple.

Il s’agit d’application pour lesquelles la vitesse de recharge compte, mais aussi le taux de décharge : fournir rapidement beaucoup de courant mais aussi rapidement revenir à niveau.

D’après le chef de l’étude, le professeur Mark Huijben de Utwente, une autre option intéressante consiste, pour la nouvelle anode, à se tourner vers une alternative au lithium, comme le natrium. Il s’attend à ce que ce dernier matériau puisse être efficacement associé au nickel niobate.

L’étude est menée par UTwente, Wuhan University of Technology en Chine et Forschungszentrum Jülich en Allemagne.