Projet européen sur les batteries durables
BAM développe de nouvelles méthodes de mesure pour des batteries sûres
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L'Institut fédéral allemand de recherche et d'essais sur les matériaux (BAM) participe à un grand projet européen visant à développer de nouvelles méthodes de mesure pour les matériaux de batteries durables. L'objectif est d'améliorer fondamentalement la caractérisation des batteries et d'accélérer ainsi le développement de systèmes de stockage d'énergie respectueux de l'environnement.
L'industrie européenne des batteries est confrontée à des défis majeurs : Une demande croissante de stockage d'énergie électrique se heurte à des ressources limitées et à l'impact environnemental de la fabrication et de l'élimination. Les nouvelles technologies de batteries telles que les systèmes sodium-ion ou les cellules lithium-ion à faible teneur en cobalt sont considérées comme des alternatives prometteuses - mais elles sont jusqu'à présent difficiles à caractériser, car elles reposent sur des systèmes de matériaux complexes et moins étudiés jusqu'à présent.
Des méthodes de mesure hybrides pour la batterie du futur
Le projet "Hybrid Metrology for Sustainable and Low-Carbon Footprint Battery Materials" (HyMetBat) vise une métrologie hybride innovante : plusieurs méthodes de mesure indépendantes - par exemple la spectroscopie X, la spectroscopie Raman, la calorimétrie et la spectroscopie d'impédance - doivent être combinées afin d'analyser les matériaux de batterie dans des conditions de fonctionnement réalistes ("in-situ").
BAM développe en particulier une méthode permettant de mettre en relation avec précision les propriétés structurelles et électrochimiques de ces matériaux et travaille en étroite collaboration avec le Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), l'université La Sapienza de Rome ainsi que l'université du Kent et le National Physics Laboratory en Grande-Bretagne. "Nous sommes particulièrement intéressés par l'analyse de matériaux d'anode spéciaux dont la capacité de stockage varie fortement pour des raisons encore inconnues aujourd'hui. Nous voulons quantifier les limites de performance de ces matériaux en fonctionnement sûr. Nous utiliserons également ces connaissances dans le Berlin Battery Lab (BBL), récemment créé avec le HZB et l'université Humboldt de Berlin", explique Tim-Patrick Fellinger, directeur du département des matériaux énergétiques électrochimiques de la BAM.
Progrès scientifique et application industrielle
Les méthodes de mesure développées dans le cadre du projet ne doivent pas seulement faire progresser la recherche, mais aussi être intégrées dans des normes internationales et directement transférées dans la pratique industrielle. Cela comprend des études de cas avec des constructeurs automobiles, des producteurs de batteries et des entreprises de recyclage. Pour ce faire, BAM travaille en étroite collaboration avec des partenaires tels que le centre de recherche sur les batteries MEET de Münster.
HyMetBat est un projet du programme de recherche européen "European Partnership on Metrology" sous "Horizon Europe" et est financé par l'UE à hauteur d'environ 3,5 millions d'euros. Il réunit environ 30 institutions partenaires de douze pays. Il est coordonné par le Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB).
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