La nouvelle batterie à semi-conducteurs doublera l'autonomie de la voiture électrique

La technologie de la batterie progresse à un rythme apparemment imparable.

On a l'impression que, chaque mois, nous écrivons à propos d'un nouveau développement ou d'un autre, avec le potentiel de créer des cellules à très longue endurance. Nous sommes enthousiasmés par les possibilités qu’ils nous offrent, comme les voitures électriques. 6 voitures électriques que vous pouvez réellement acheter 6 voitures électriques que vous pouvez réellement vous offrir Pensez que vous ne pouvez pas vous permettre une voiture électrique? Faux. Ces six voitures montrent à quel point les voitures électriques sont devenues abordables. Lire la suite qui ne sont pas seulement viables, mais aussi abordable.

Comme ces nouvelles batteries de la société allemande de fabrication de produits électroniques allemande, Bosch. Non seulement ils peuvent durer plus longtemps, mais ils pourraient aussi potentiellement voir les voitures électriques parcourir le double d'autonomie avec le même tarif.

Bienvenue dans le monde passionnant des batteries lithium-ion à l'état solide.

Les avantages uniques de ces batteries

Donc, avant d'entrer dans le vif du sujet, il est probablement utile d'explorer la différence entre les batteries à électrolyte liquide et solide.

La technologie de batterie que vous connaissez le mieux utilise un électrolyte liquide. Ces batteries peuvent être trouvées n'importe où - des ordinateurs portables aux téléphones portables en passant par les smartwatches. Mais ils viennent avec quelques inconvénients clés.

Les batteries à électrolyte liquide exigent que chaque cellule soit emballée dans un boîtier métallique dense et hermétiquement fermé. Celles-ci sont nécessaires pour la sécurité, mais réduisent la densité énergétique et ajoutent du poids et de la taille.

Ils sont également (relativement) coûteux à fabriquer, en raison du processus de fabrication compliqué et compliqué utilisé pour les fabriquer, et du fait que la cathode de la plupart des batteries Lithium Ion utilise de l'oxyde de cobalt - un composé chimique coûteux et toxique pour l'environnement..

Il y a aussi une question de sécurité. Les cellules lithium-ion sont susceptibles d'exploser et de surchauffer dans des conditions défavorables. Si les cellules surchauffent ou sont surchargées, par exemple, la pression à l'intérieur de celles-ci peut s'accumuler. Vous pouvez voir les résultats dans la vidéo ci-dessous. Pour aggraver les choses, le liquide utilisé dans ces batteries est extrêmement inflammable.

Enfin, étant donné que chaque pile lithium-ion doit être emballée de manière sûre et hermétique, elle ne peut pas être fabriquée suffisamment petite pour de nombreuses applications..

Mais ces nouvelles batteries de Bosch n’ont pas ces problèmes, pour une raison simple: au lieu d’utiliser un électrolyte liquide, elles utilisent un électrolyte polymère solide nanostructuré..

Si je peux geek un instant, électrolytes polymères solides sont vraiment, vraiment cool.

Comme ils ne contiennent aucun liquide, ils n'ont pas besoin d'être placés dans des récipients sécurisés et hermétiquement fermés. En conséquence, les cellules électrolytiques en polymère solide peuvent être aussi minces que 0,64 mm. Ils peuvent également être empilés pour créer des batteries plus grandes.

Bien que Bosch fasse progresser cette technologie, elle ne l’a pas créée. Cela fait un moment que ça dure. En fait, Mitsubishi a lancé un ordinateur portable en 1998 avec une batterie polymère solide très fine. Le Pedion coûte 6 000 dollars et n’a que 1,84 cm d’épaisseur, ce qui le rend encore plus svelte que le Apple Macbook Air de première génération..

Mais ce n'est pas que l'épaisseur. Ces cellules peuvent être aussi larges que vous le souhaitez. Ils sont juste vraiment flexible. Et comme ils sont généralement logés dans des conteneurs en aluminium, ils peuvent être enroulés et pliés, ce qui les rend idéaux pour les appareils de formes incurvées ou irrégulières, ainsi que pour l'électronique flexible de nouvelle génération..

Enfin, étant donné que ces piles sont à semi-conducteurs (c’est-à-dire qu’il ne contient aucun liquide), elles ne risquent pas de fuir ou de prendre feu. Ils sont fondamentalement plus sûrs. Et ils n'ont pas à utiliser cet oxyde de cobalt toxique comme cathode. Ils peuvent littéralement utiliser n'importe quel oxyde métallique.

En bref, les piles au lithium à l'état solide sont géniales. Mais il reste encore quelques défis technologiques à relever..

La promesse du technicien de Bosch

La plupart des problèmes auxquels cette technologie de batterie est confrontée peuvent simplement être résolus grâce à de meilleurs processus de fabrication. C'est souvent quelque chose qui peut être résolu en jetant de l'argent sur le problème jusqu'à ce qu'il finisse par disparaître, comme nous l'avons vu avec la gigantesque stupéfiante gigafactory de la compagnie Goodbye Power Company d'Elon Musk: pourquoi vous produirez bientôt votre propre électricité Vous produirez peut-être bientôt votre propre électricité L’énergie solaire permet la production d’électricité propre, en utilisant une source dont on garantit que le soleil ne sera jamais épuisé. Mais va-t-il jamais battre les compagnies d'électricité? Lire la suite .

Mais quand ça partira, ça partira pour de bon. Les futures batteries à l'état solide peuvent être fabriquées en utilisant un processus de «découpe», dans lequel des feuilles d'électrolyte sont littéralement «découpées». Et comme mentionné précédemment, il n’est pas nécessaire de recourir à une cathode coûteuse à base d’oxyde de cobalt.

Un inconvénient technologique est que les batteries ne fonctionnent vraiment qu'à une température extrêmement chaude.ºF, ou environ 80ºC. Cela signifie qu'ils pourraient éventuellement avoir du mal à travailler par temps froid. Cela limite également leurs utilisations potentielles dans des applications intimes, telles que la technologie portable.

Je pense que la véritable promesse de cette technologie réside dans les voitures électriques. Selon Bosch, elle pourrait potentiellement offrir le double de la longueur des batteries existantes, à un prix deux fois moins élevé. Ils pèseraient aussi beaucoup, beaucoup moins. La batterie standard actuelle de Tesla Model S pèse environ 1200 kg (environ 540 kg). Ces nouvelles batteries de Bosch pourraient potentiellement peser la moitié de ce chiffre, ce qui offrirait un meilleur kilométrage..

Ensuite, il y a l'argument de la sécurité. Si une batterie au lithium à électrolyte liquide est perforée dans un accident de voiture, par exemple, il existe un risque très réel d'explosion. Il y a eu d'innombrables exemples de ceux-ci, y compris celui d'octobre 2013 où une Tesla Model S a pris feu après avoir touché des débris métalliques dans l'État de Washington. La vidéo de celle-ci est devenue virale et a provoqué une chute du stock de Tesla:

Il existe également des exemples de mauvaise ventilation qui ont provoqué une surchauffe des batteries et, par conséquent, une explosion ou un incendie. Un problème similaire a bloqué l'ensemble de la flotte de Boeing 787 Dreamliner en 2013. Ils n'ont de nouveau pris son envol que quatre mois plus tard pour des services fiscaux..

Parce que ces batteries Bosch sont à l'état solide, elles sont intrinsèquement plus sûres.

Vous aurez toujours à attendre bien

Ces batteries sont incroyables. Ils sont plus petits, plus sûrs et tout simplement meilleur. Mais Bosch s'attend à ce qu'ils ne se retrouvent pas sur le marché avant 2020.

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Temps passionnants. Mais que pensez-vous? Pensez-vous que ça va attraper? Ces nouvelles batteries vous inciteront-elles à vous procurer une voiture électrique? Laissez-moi savoir dans les commentaires ci-dessous, et nous allons discuter.

Crédits photos: connecteur SNN5749A de la batterie de téléphone portable Motorola (Uwe Herman)

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