Une perc茅e dans la recherche sur les batteries pourrait ouvrir la voie 脿 des v茅hicules 茅lectriques plus 茅cologiques et plus 茅conomiques
Le virage mondial vers les v茅hicules 茅lectriques prend de l鈥檃mpleur, mais l鈥檈xtraction des mat茅riaux de batterie a des cons茅quences environnementales importantes et entra卯ne des co没ts 茅lev茅s.
R茅cemment, deux 茅tudes r茅volutionnaires men茅es par des scientifiques de l鈥橴niversit茅 平特五不中 ont ouvert la voie 脿 la mise au point de batteries aux ions de lithium 鈥� utilis茅es dans la fabrication de v茅hicules 茅lectriques 鈥� plus 茅conomiques et plus 茅cologiques.
Leurs conclusions permettront de produire des batteries qui requi猫rent des m茅taux durables et moins co没teux, connus sous le nom de mat茅riaux cathodiques DRX (disordered rock-salt-type ou mat茅riaux cathodiques compos茅s de sels 脿 structure d茅sordonn茅e).
Dans le cadre de la premi猫re 茅tude, les chercheuses et chercheurs en g茅nie, y compris Richie Fong, doctorant en g茅nie des mat茅riaux, ont 茅tudi茅 les cathodes 鈥� la composante la plus co没teuse des batteries, g茅n茅ralement fabriqu茅es 脿 partir de m茅taux non durables comme le cobalt et le nickel. Si le fer semblait 锚tre le choix le plus 茅conomique, les cathodes 脿 base de fer n鈥檃vaient pas, jusqu鈥櫭� pr茅sent, une capacit茅 de stockage suffisante pour alimenter un v茅hicule 茅lectrique 脿 longue autonomie.
Toutefois, publi茅s dans Advanced Energy Materials remettent enti猫rement en cause cette id茅e. En effet, les scientifiques ont r茅ussi 脿 mettre au point des cathodes DRX 脿 base de fer en modifiant le processus de stockage des 茅lectrons, atteignant ainsi une capacit茅 de stockage parmi les plus 茅lev茅es jamais recens茅es pour des mat茅riaux similaires. Cette perc茅e pourrait r茅duire le co没t des batteries aux ions de lithium de 20 %.
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Richie Fong,听doctorant en g茅nie des mat茅riaux, m猫ne des recherches sur les cathodes dans un laboratoire de 平特五不中.
Danspubli茅e dans Energy & Environmental Science, une 茅quipe dirig茅e par le Pr Jinhyuk Lee, professeur adjoint au D茅partement de g茅nie des mines et des mat茅riaux et boursier William-Dawson, a r茅v茅l茅 le potentiel d鈥檜ne autre solution durable : le sel de mangan猫se 脿 structure d茅sordonn茅e (Mn-DRX). Bien que ce mat茅riau offre une teneur en 茅nergie 茅lev茅e 脿 un moindre co没t, sa faible conductivit茅 茅lectrique et son instabilit茅 structurelle en freinent l鈥檜tilisation.
En travaillant avec des scientifiques de l鈥橧nstitut sup茅rieur cor茅en des sciences et technologies, l鈥櫭﹒uipe de recherche a mis au jour une solution novatrice : 脿 l鈥檃ide de nanotubes de carbone 脿 parois multiples et d鈥檜n liant adh茅sif servant d鈥檃dditifs pour 茅lectrode, l鈥櫭﹒uipe a obtenu la plus haute densit茅 d鈥櫭﹏ergie exploitable jamais enregistr茅e pour des cathodes Mn-DRX.
芦 Nos conclusions sont extr锚mement prometteuses pour l鈥檃venir du d茅veloppement des batteries aux ions de lithium, et elles pr茅parent le terrain pour la mise au point de solutions de stockage d鈥櫭﹏ergie plus abordables et plus durables 禄, explique le Pr Lee, qui pr茅cise qu鈥檜ne collaboration avec un partenaire industriel a 茅t茅 conclue dans l鈥檕bjectif de commercialiser ces innovations.
Les 茅tudes
L鈥檃rticle 芦禄, par R. Fong, J. Lee et coll., a 茅t茅 publi茅 dans Advanced Energy Materials.
DOI : 10.1002/aenm.202400402
L鈥檃rticle 芦 禄, par E. Lee, J. Lee et coll., a 茅t茅 publi茅 dans Energy & Environmental Science.
DOI : 10.1039/d4ee00551a
L鈥橴niversit茅 平特五不中
Fond茅e en 1821, l鈥橴niversit茅 平特五不中 accueille des 茅tudiants, des professeurs et des employ茅s d鈥檈xception de partout au Canada et du monde entier. Ann茅e apr猫s ann茅e, elle se classe parmi les meilleures universit茅s du Canada et du monde. 脡tablissement d鈥檈nseignement sup茅rieur de renomm茅e mondiale, l鈥橴niversit茅 平特五不中 exerce ses activit茅s de recherche dans trois campus, 12 facult茅s et 14 茅coles professionnelles; elle compte 300 programmes d鈥櫭﹖udes et au-del脿 de 39 000 茅tudiant(e)s, dont plus de 10 400 aux cycles sup茅rieurs.
Son adh茅sion au d茅veloppement durable ne date pas d鈥檋ier : elle remonte 脿 des dizaines d鈥檃nn茅es et se d茅ploie 脿 l鈥櫭ヽhelle tant locale que plan茅taire. Comme en t茅moignent les 茅nonc茅s de durabilit茅 qu鈥檈lle a sign茅s, l鈥橴niversit茅 souhaite contribuer 脿 fa莽onner un avenir o霉 l鈥櫭猼re humain pourra s鈥櫭﹑anouir dans le respect de la plan猫te.