Le développement de batteries à semi-conducteurs* pour les voitures électriques a commencé depuis longtemps, mais jusqu’à présent, aucun fabricant n’a réussi à les rendre viables à grande échelle comme en grandes séries. Alors que la communauté scientifique continue de travailler, Samsung a publié une étude sur ce type de batterie à électrolyte solide qui promet plus de sécurité, une plus longue durée de vie et plus de performances. Les chercheurs de Samsung se sont concentrés sur l’un des principaux problèmes des batteries lithium-ion classiques : les dendrites à l’origine des anodes en lithium métal. Celles-ci montrent la détérioration de la batterie après plusieurs cycles de charge et de décharge et augmentent son inflammabilité, réduisant par là son sécurité.… Aujourd’hui, toutes les branches de la recherche sur les batteries alternatives aux batteries lithium-ion se concentrent sur la résolution de trois problèmes principaux :
– une faible densité énergétique (qui induit une autonomie plus courte),
– des problèmes de sécurité (surchauffe et incendie),
– et une courte durée de vie après certains cycles de charge et de décharge, comme c’est le cas des batteries lithium-soufre malgré leur densité énergétique plus élevée.
Pour résoudre ces problèmes, les scientifiques doivent se concentrer sur l’anode, la cathode et l’électrolyte de la batterie, matériau à travers lequel les ions chargés passent pendant les phases de charge et de décharge. Selon Samsung, l’équipe a récemment découvert que l’incorporation d’une couche “ ultravide ” d’argent-carbone (Ag-C) sur l’anode d’une cellule prototype, permettait à la batterie d’augmenter sa densité énergétique à 900 Wh/L et de supporter une plus grande capacité, une plus longue durée de vie et une meilleure sécurité générale.Enfin, cette fine couche d’argent-carbone leur a également permis, selon eux, de fabriquer leur prototype en volume environ 50 % plus petit qu’une batterie lithium-ion classique. Ainsi en remplaçant l’électrolyte liquide par des semi-conducteurs solide, la batterie pourrait permettre au véhicule ainsi équipé d’atteindre une autonomie de 800 kilomètres sur une seule charge. Mieux encore, la batterie devrait pouvoir supporter 1 000 cycles de charge (soit l’équivalent de 800 000 kilomètres)…
* Un semi-conducteur est un corps cristallin dont les propriétés de conductibilité électrique sont intermédiaires entre celle des métaux et celle des isolants.
