Un regard au cœur de la batterie
Grâce à la technique de mesure du PTB, les processus chimiques dans les batteries peuvent être observés de manière non destructive
Des batteries performantes sont la clé de l'e-mobilité et de la transition énergétique. À l'avenir, elles devront contenir moins de matières premières rares et nocives, être produites de manière plus respectueuse de l'environnement et être plus faciles à recycler. Les besoins sont énormes - et une technique de mesure innovante peut accélérer considérablement le développement. C'est là qu'intervient le nouveau projet de recherche européen HyMetBat (Hybrid metrology for sustainable and low-carbon footprint battery materials). L'objectif est de soutenir la transition des batteries lithium-ion vers des technologies plus économes en ressources, comme les batteries sodium-ion.
"Nous voulons donner aux fabricants des outils pour analyser précisément les matériaux des batteries et les améliorer de manière ciblée", explique Burkhard Beckhoff du Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), qui dirige le consortium international avec près de 30 partenaires. L'accent est mis sur de nouvelles méthodes de mesure et de nouveaux standards qui permettent de mieux comprendre la chimie et le fonctionnement des batteries qu'auparavant. Il est ainsi possible de caractériser avec précision les matériaux pour les nouvelles technologies de batteries - du développement de nouvelles électrodes durables aux procédés de recyclage optimisés.
Participent à ce projet des instituts nationaux de métrologie, des universités et des partenaires industriels. "La forte participation montre l'intérêt que suscitent les batteries durables, performantes et économiques - notamment pour la sécurité énergétique, la souveraineté technologique et la compétitivité", souligne Beckhoff.
Le PTB apporte pour cela une technologie clé : l'analyse de fluorescence X. Elle fournit des informations à haute résolution sur les éléments chimiques et leurs liaisons - et ce pendant le fonctionnement d'une batterie. La charge, la décharge et tous les processus chimiques qui s'y déroulent peuvent ainsi être observés de manière précise et non destructive. De tels aperçus en temps réel n'étaient jusqu'à présent possibles que de manière limitée et sont d'une grande valeur pour le développement ciblé de matériaux.
Dans le projet, l'analyse par fluorescence X est combinée à d'autres techniques d'analyse performantes. Il en résulte une image complète des propriétés chimiques, électriques, structurelles et thermiques des matériaux de batterie - et donc une compréhension approfondie de leur interaction complexe, qui détermine la capacité, l'efficacité, la densité énergétique et la durée de vie d'une batterie. Les méthodes d'analyse et les connaissances développées doivent trouver leur chemin du laboratoire à la production industrielle et au recyclage - pour de nouvelles technologies de batterie plus durables, avec des performances plus élevées et une durée de vie plus longue.
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 Allemand peut être trouvé ici.
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