Production de piles plus facile sans solvants toxiques : Batene reçoit le prix Max Planck-Startup
Le Stifterverband récompense la start-up pour sa technologie qui améliore la puissance et la rentabilité des batteries
Les batteries peuvent stocker jusqu'à 80 % d'énergie en plus si elles utilisent la technologie de Batene. La start-up, fondée à partir de l'Institut Max Planck pour la recherche médicale, remplace les fines feuilles de contact des batteries conventionnelles par des toisons de fils métalliques fins appelées BatenefleeceTM. Cette innovation permet non seulement d'améliorer considérablement les performances des batteries, mais aussi de rationaliser les processus de production, ce qui pourrait réduire les coûts de fabrication jusqu'à 50 %. La mise en œuvre de la technologie Batene promet d'augmenter l'autonomie des véhicules électriques tout en réduisant leur prix. En reconnaissance de sa contribution innovante, Batene GmbH a reçu le prix de la fondation Max Planck du Stifterverband, doté de 30 000 euros.
Une équipe gagnante : L'équipe initiale de Batene dans le hall de Wendlingen, le site actuel de production de non-tissés fabriqués à partir de cuivre et d'aluminium. Ces toisons métalliques servent de matériaux de contact dans les batteries, dont elles améliorent considérablement l'efficacité et la rentabilité. Les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries ont déjà manifesté un vif intérêt pour cette technologie transformatrice.
© Batene GmbH
Le succès de la transition énergétique, en particulier dans le secteur des transports, dépend du développement de batteries performantes. Or, les batteries lithium-ion actuelles sont relativement volumineuses et lourdes par rapport à leur capacité de stockage d'énergie, et elles sont également coûteuses. L'un des facteurs contribuant à cette limitation est la faible conductivité des porteurs de charge - électrons et ions - dans le matériau de stockage actif des électrodes.
Pour relever ce défi, les batteries actuelles sont constituées de cellules très fines, avec des couches de matériau actif d'une épaisseur maximale de 0,2 millimètre, empilées les unes sur les autres. L'augmentation de l'épaisseur des couches pourrait entraîner des temps de charge et de décharge peu pratiques ou rendre la batterie totalement inopérante. Par conséquent, les fabricants de batteries doivent soigneusement équilibrer le désir d'une capacité de stockage maximale avec la nécessité d'une performance optimale, en particulier dans les scénarios nécessitant une accélération rapide, comme dans les voitures, et surtout pendant les tâches exigeantes associées au démarrage et à l'atterrissage des hélicoptères.
Batene GmbH a reçu le prix de la Fondation Max Planck décerné par le Stifterverband pour sa solution innovante aux défis posés par les batteries conventionnelles grâce à l'introduction de BatenefleeceTM. Ce non-tissé métallique révolutionnaire remplace les feuilles de contact des batteries actuelles et imprègne de manière transparente la matière active des électrodes.
Une équipe dirigée par Joachim Spatz, directeur de l'Institut Max Planck pour la recherche médicale et fondateur de Batene GmbH, a non seulement mis au point une méthode de fabrication de ces toisons métalliques, mais a également découvert que ces toisons facilitent un transport nettement plus rapide des électrons et des ions à travers les électrodes des batteries par rapport aux modèles existants.
Une production de piles plus facile sans solvants toxiques
Cette avancée permet l'application de matériaux actifs en couches d'une épaisseur allant jusqu'à deux millimètres, soit dix fois plus que les batteries traditionnelles, ce qui se traduit par une augmentation de 35 % de la capacité de stockage à des vitesses de charge très lentes. En outre, pour les applications nécessitant une charge et une décharge rapides, telles que l'électromobilité, les batteries équipées d'électrodes en non-tissé peuvent stocker jusqu'à 80 % d'énergie en plus que leurs homologues conventionnels.
Mais ce qui est tout aussi important pour l'industrie, c'est que l'introduction du voile métallique simplifie considérablement les processus de production, ce qui rend les batteries plus rentables. Actuellement, l'application de fines couches de matériau actif implique souvent l'utilisation de solvants organiques toxiques, ce qui nécessite des mesures de sécurité importantes, consomme une énergie considérable et oblige les fabricants de batteries à récupérer les solvants. En revanche, l'utilisation d'électrodes épaisses avec des toisons métalliques offre une méthode de production rationalisée. La matière active peut être introduite sous forme de poudre dans la toison, puis comprimée, ce qui élimine le besoin de solvants, les précautions de sécurité associées et les processus de séchage à forte consommation d'énergie.
"Nous sommes convaincus que la technologie Batene améliorera considérablement l'efficacité et la rentabilité de tous les types de piles. Elle ne modifie pas la chimie impliquée, mais améliore considérablement la structure des cellules de batteries. Cela permet de préserver des ressources matérielles précieuses, qui sont déjà en pénurie", explique Joachim Spatz. "L'obtention du prix Max Planck Start-Up renforce notre engagement dans cette entreprise et facilitera l'introduction de cette innovation sur le marché.
Les avantages des non-tissés métalliques s'étendent non seulement aux batteries lithium-ion actuelles, mais aussi aux technologies futures telles que les batteries sodium-ion ou les batteries à l'état solide, qui font actuellement l'objet de recherches intensives de la part des communautés scientifiques et industrielles.
Cette technologie suscite déjà un intérêt considérable de la part des constructeurs automobiles et des fabricants de batteries nationaux et internationaux.
"Batene a le potentiel de bouleverser le marché des batteries", déclare Patrick Cramer, président de la société Max Planck. "L'entreprise démontre comment les résultats de la recherche fondamentale peuvent être traduits en applications pratiques, contribuant ainsi à la création d'emplois dans une industrie innovante.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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