Résoudre les problèmes des batteries lithium-air.

[Murier]

Voici un résumé de l'article qui est paru ce jour dans la revue Science :

 

Solving the problems with Li-air batteries

 

Li-air batteries come as close as possible to the theoretical limits for energy density in a battery. By weight, this is roughly 10 times higher than conventional lithium-ion batteries and would be sufficient to power cars with a range comparable to those with gasoline engines. But engineering a Li-air battery has been a challenge. Liu et al. managed to overcome the remaining challenges: They were able to avoid electrode passivation, turn limited solvent stability into an advantage, eliminate the fatal problems caused by superoxides, achieve high power with negligible degradation, and even circumvent the problems of removing atmospheric water.

 

The rechargeable aprotic lithium-air (Li-O2) battery is a promising potential technology for next-generation energy storage, but its practical realization still faces many challenges. In contrast to the standard Li-O2 cells, which cycle via the formation of Li2O2, we used a reduced graphene oxide electrode, the additive LiI, and the solvent dimethoxyethane to reversibly form and remove crystalline LiOH with particle sizes larger than 15 micrometers during discharge and charge. This leads to high specific capacities, excellent energy efficiency (93.2%) with a voltage gap of only 0.2 volt, and impressive rechargeability. The cells tolerate high concentrations of water, water being the dominant proton source for the LiOH; together with LiI, it has a decisive impact on the chemical nature of the discharge product and on battery performance.

[Invité]

Bonjour

si une âme charitable pouvais traduire ce serais sympa et ainsi, tout le monde pourrais en profiter

Je pense à ceux , qui comme moi, on des problèmes de compréhension des langues étrangère

merci

Patrick

[Murier]

Bonjour

si une âme charitable pouvais traduire ce serais sympa et ainsi, tout le monde pourrais en profiter

Je pense à ceux , qui comme moi, on des problèmes de compréhension des langues étrangère

merci

Patrick

Bonjour Patrick,

Désolé, mais même si je ne suis pas trop mauvais en anglais il me faudrait environ 1/2 heure pour traduire correctement ce texte scientifique.

As-tu essayé avec un système de traduction automatique ?

[Murier]

Pour ceux qui ont du mal avec la maitrise de l'anglais voici un lien qui aborde le sujet, attention car les chercheurs parlent d'une densité énergétique augmentée d'un facteur 10 alors que dans ce lien ils parlent d'un facteur 15 à 16, ce qui semble trop optimiste.

http://macbidouille.com/news/2015/11/02/un-nouvel-espoir-pour-les-batteries-lithium-air

[Steph117]

Je comprend ça :

(n'hésitez pas à rectifier ma traduction si vous l'estimez nécessaire)

 

Les batteries Li-air sont celles qui s'approchent le plus des limites théoriques de la densité énergétique maximale admissible par une batterie.

 

Grosso modo, à masse équivalente, on peut stocker 10 fois plus d'énergie que dans une batterie Li-ion conventionnelle, ce qui devrait être suffisant pour fournir une autonomie comparable à celle d'une voiture thermique.

 

Mais concevoir une batterie Li-air est un défi. Le Lithium (u?) et Aluminium sont en train de solutionner une des dernière difficulté : éviter la passivation de l'électrode.

 

Ils ont transformé la stabilité limitée du solvant en un avantage, éliminé le problème fatal de la formation des superoxydes et obtenu une forte puissance avec une perte négligeable et même contourné le problème d'évacuation de l'humidité.

 

La batterie Li-air rechargeable embarquant une partie de solvant ne comportant pas d'atome d'hydrogène acide (aprotique), est très prometteuse en tant que prochaine génération d'accumulateur.

 

Mais sa production doit faire face à plusieurs problèmes.

 

Contrairement à des éléments Li-ion standard qui effectuent leurs cycles grâce à la formation de dioxyde de Lithium, nous avons utilisé une électrode en oxyde de graphène réduit. Le Lithium et de dimethoxy-éthane ajoutés permettent d'obtenir une forme réversible et d'éliminer les particules d'hydroxyde de Lithium d'une taille supérieure à 15 microns pendant les processus de charge et de décharge.

 

Ce qui conduit à des capacités unitaires élevées, un excellent rendement énergétique (de 93,2%) avec un écart de tension de seulement 0,2 Volt et une impressionnante capacité de recharge.

 

Les éléments tolèrent une forte concentration d'eau, l'eau étant la principale source de protons pour l'Hydroxyde de Lithium.

 

En synergie avec le Lithium, on observe un impact décisif sur la nature chimique des produits de décharge et sur la performance des batteries.

[Murier]

Merci à Steph117 !

[philouze33]

Vu que c'est Science, ça a l'air très sérieux.

Les autres news tombées en octobre, parlaient de "Disruption" pour seulement 200 malheureux cycles.

 

Là, d'après cet article :

http://macbidouille.com/news/2015/11/02/un-nouvel-espoir-pour-les-batteries-lithium-air

 

On parle de 2000 cycles !

Je n'ai pas accès aux abos payants de Science pour confirmer, je n'ai que l'Abstract et le cyclage n'est pas annoncé.

Si ça s'avère crédible, c'est juste la news du siècle et un changement de monde. Non seulement l'hydrogène meurt avant même d'avoir existé, mais avec 10 ans d'avance sur le planning. Le thermique n'en parlons plus.

 

Le lithium-air ouvre des perspectives inavouables, qui vont bien au delà de l'automobile, allant jusqu'à l'aéronautique électrique. A poids équivalent, une Tesla ne ferait pas 1000 kms d'autonomie en li-air, mais environ 4 à 5000 kms. Ce serait bien sûr idiot, on en profiterait plutôt pour réduire la taille, le poids, le prix et le besoin en Li de la batterie, tout en visant un très largement suffisant 700 kms sur autoroute j'imagine...

[Murier]

Les chercheurs annoncent plus de 2 000 cycles.

Voici le communiqué de presse de l'Université de Cambridge (en anglais) :

http://www.cam.ac.uk/research/news/new-design-points-a-path-to-the-ultimate-battery

[rickobotics]

Même avec une durée de vie de 1000cycles cela donne 300000 km pour une batterie de 60kWh pesant moins de 100kg et 300km-400km d'autonomie réelle ... Le saint graal du stockage !! Pour l'instant on ne dépassait pas 100cycles en labo ... Reste à voir la possibilité d'industrialisation !