Développer des batteries avec un stockage d’énergie 10 fois supérieur

Pour répondre à la demande mondiale croissante de véhicules électriques, nous avons besoin de batteries nouvelles et améliorées. Les batteries au lithium-soufre entièrement solides sont un candidat prometteur. Elles peuvent stocker près de 10 fois plus d’énergie que les batteries lithium-ion traditionnelles, selon le chercheur Justin Kim.

Ce type de batterie rechargeable utilise du soufre, un matériau abordable, facilement disponible et plus respectueux de l’environnement, et il est également beaucoup plus sûr, selon Kim. Cela signifie que votre véhicule électrique pourrait coûter moins cher à l’achat, parcourir de plus longues distances avec une seule charge et constituer un trajet plus sûr pour votre famille.

“La compréhension fondamentale de ce type de batterie est très limitée à l’heure actuelle car il s’agit d’une technologie émergente”, a déclaré Kim, qui a étudié les batteries au lithium-soufre pendant sa maîtrise à l’Université Western et prépare actuellement son doctorat. à l’Université de Californie à Los Angeles dans le même domaine. “On ne sait donc pas grand-chose de leur mécanisme de fonctionnement et de leurs modes de défaillance, et ces informations sont vraiment importantes pour concevoir des batteries plus durables et à haute densité énergétique.”

Kim et ses collègues de l’Université Western ont utilisé la Source de lumière canadienne (CLS) de l’Université de la Saskatchewan pour analyser ce qui se passe à l’intérieur de ces batteries lorsqu’elles sont utilisées. Ils ont identifié quelles espèces de soufre se forment dans la batterie pendant son fonctionnement et comment cela pourrait réduire les performances ou provoquer une panne des batteries. Leurs conclusions ont été publiées dans Communications naturelles.

“Les recherches que nous avons pu faire au CLS nous ont vraiment permis de mieux comprendre le fonctionnement de ces batteries”, a déclaré Kim. “Grâce à ces nouvelles connaissances, nous avons pu élaborer de nouveaux principes de conception susceptibles d’améliorer encore les performances de la batterie, notamment sa durée de vie et la quantité d’énergie qu’elle peut stocker.”

L’équipe espère pouvoir accélérer la mise en œuvre de cette nouvelle technologie dans un usage quotidien au cours des cinq à dix prochaines années.

“Ces batteries sont des candidats très prometteurs pour une utilisation dans les véhicules électriques et dans de nombreuses nouvelles technologies émergentes, telles que l’aviation électrique”, a-t-il déclaré.

Lorsqu’il était enfant, Kim a été inspiré par les gisements de soufre que sa famille passait en voiture à Vancouver. La ville possède des monticules géants de ressources jaunes empilés près de la côte. “J’ai trouvé vraiment fascinant que l’on puisse utiliser du soufre comme matériau dans une batterie”, a-t-il déclaré. Il est enthousiasmé par le potentiel de ce matériau abondant au Canada et au-delà.

“Je suis passionné par ce domaine car je pense qu’il peut contribuer à atténuer les effets du changement climatique et également aider la société à faire la transition vers l’électromobilité et certaines applications de nouvelle génération pour l’électricité.”