Introduction : Une équipe de scientifiques chinois a réalisé une percée dans la recherche sur les batteries au lithium : en exploitant la propriété de « contraction induite par la chaleur » des matériaux de cathode au manganèse riches en lithium, ils ont réussi à restaurer les performances des batteries vieillissantes. Cette technologie offre de nouvelles perspectives pour le développement de batteries au lithium de nouvelle génération plus durables et intelligentes.
Découverte clé
Des chercheurs de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo, de l'Académie des sciences de Chine, ont observé que les matériaux de cathode au manganèse riches en lithium subissent une contraction structurelle lorsqu'ils sont chauffés. Cette propriété élimine les contraintes internes accumulées pendant le vieillissement du matériau, restaurant la tension de la batterie à son état initial. Cette découverte répond à la dégradation des performances causée par la structure cristalline désordonnée des matériaux actifs à l'oxygène après une utilisation prolongée.
Avantages techniques
Restauration structurelle : Pendant la contraction thermique, les arrangements atomiques se réorganisent, éliminant les distorsions du réseau causées par le vieillissement et restaurant l'efficacité de la libération d'énergie.
Densité énergétique améliorée : Les matériaux à base de manganèse riches en lithium atteignent une capacité de décharge de 300 mAh/g, dépassant les matériaux existants au phosphate de fer lithié et ternaires, ce qui pourrait augmenter la densité énergétique des batteries de 30 %.
Avantage de coût : Les coûts des matières premières sont inférieurs à ceux des matériaux ternaires et comparables à ceux des batteries au phosphate de fer lithié.
Perspectives d'application
Cette technologie peut être directement appliquée à des scénarios à forte demande, tels que les véhicules électriques et les avions électriques. Il est prévu de doubler la durée de vie des cycles de charge-décharge des batteries, ce qui répondra au problème de « l'anxiété liée à l'autonomie » des batteries au lithium existantes.
Cette réalisation a été publiée dans la revue Nature le 16 avril 2025, marquant une percée significative dans la recherche et le développement en Chine de batteries au lithium à haute densité énergétique.