De nouvelles batteries pour des voitures électriques à grande autonomie
Le projet NECOBAUT (New concept of metal-air battery for automotive application based on advanced nanomaterials), financé par l'UE, a été lancé dans le but d'incorporer des nanomatériaux dans les batteries. Les chercheurs ont tenté d'exploiter la réaction du fer et de l'air grâce à une technique qui pourrait théoriquement permettre aux piles de stocker huit fois plus d'énergie que les batteries conventionnelles. Les batteries convertissent l'énergie chimique stockée en énergie électrique par le biais de réactions chimiques. Chaque cellule d'une batterie – les véhicules électriques possèdent généralement des centaines de cellules – se compose d'une électrode positive, un conducteur d'ions qui peut être liquide ou solide et d'une électrode négative. L'équipe a utilisé des nanomatériaux à base de métal pour augmenter la surface des électrodes disponibles pour les réactions chimiques. Du côté de l'anode, ils ont étudié plusieurs matériaux nanostructurés de carbure de fer pris en charge sur le carbone de surface haute. Des additifs ont été inclus pour minimiser l'évolution de l'hydrogène et améliorer l'efficacité de la charge. Plusieurs catalyseurs ont également été testés pour la cathode (côté air), y compris les matériaux pérovskites innovants, développés par les partenaires du projet. Ceux-ci ont été évalués sur des supports commerciaux et de carbone du projet. Sur la base des résultats des tests, les chercheurs ont fabriqué des électrodes de fer et d'air et ont ensuite assemblé une cellule batterie métal-air où l'électrolyte circule pour dissiper la chaleur et éliminer les gaz. Un séparateur empêche les courts-circuits internes et améliore la sécurité. Des tests approfondis ont démontré son potentiel à atteindre des objectifs de densité énergétique. L'optimisation de tous les matériaux et composants dans différentes conditions d'utilisation ont facilité la conception d'un prototype final. L'alternative économique et durable NECOBAUT aux batteries lithium-ion promet une plus grande autonomie pour les voitures électriques avant rechargement. Cette nouvelle technologie permettant à la capacité de stockage des batteries d'atteindre leur limite théorique pourrait être utilisée sur la route prochainement.
Mots‑clés
Batteries, voitures électriques, densité d'énergie, NECOBAUT, batterie métal-air, nanomatériaux
