Des scientifiques coréens développent de nouveaux nanomatériaux pour améliorer la capacité de stockage d'énergie et la vitesse de charge des batteries lithium-ion

News le 26 juin, le professeur Kim Won-bae et son équipe de recherche de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) en Corée du Sud ont récemment réalisé une percée importante en utilisant des nanofeuilles de ferrite de manganèse (Mn3-xFexO4) comme anodes pour le lithium-ion. Les matériaux, en régulant le spin des électrons, ont réussi à améliorer la capacité de stockage d’énergie et la vitesse de charge des batteries. Ce résultat de recherche a été publié dans le magazine « Advanced Functional Materials » et a été sélectionné comme article de couverture.

D'après ce que comprend l'éditeur, même avec la méthode de recharge rapide, le temps de recharge actuel des véhicules électriques est encore long, prenant généralement au moins 30 minutes. Les recherches du professeur Jin Yuanpei et de son équipe apportent un nouvel espoir quant au temps de recharge des véhicules électriques.

L'efficacité des batteries lithium-ion dépend principalement de la capacité du matériau anodique à stocker les ions lithium. L'équipe dirigée par le professeur Jin Yuanpei a développé un nouveau matériau d'anode et a réussi à synthétiser des nanofeuilles de ferrite de manganèse présentant une grande surface grâce à une méthode d'auto-mélange. Ce nouveau matériau dépasse les limites théoriques et peut stocker davantage d’ions lithium.

Dans le cadre de la recherche, l'équipe a conçu une nouvelle méthode pour préparer des nanofeuilles de ferrite de manganèse, un matériau doté d'une excellente capacité de stockage d'énergie au lithium-ion et d'un bon ferromagnétisme. Ils ont formé un composé hétérostructuré en effectuant une réaction de déplacement dans une solution d’oxyde de manganèse et de fer, puis ont utilisé une méthode hydrothermale pour préparer des nanofeuilles de ferrite de manganèse à l’échelle nanométrique. Tirant parti de la polarisation de spin élevée des électrons, cette méthode améliore considérablement la capacité de stockage des ions lithium.

Cette innovation a permis à l'équipe de dépasser avec succès la capacité théorique du matériau d'anode en ferrite de manganèse et d'augmenter la surface du matériau d'anode, augmentant ainsi la vitesse de charge de la batterie. Les résultats expérimentaux montrent qu’il suffit de 6 minutes pour recharger complètement une batterie d’une capacité équivalente à celle des véhicules électriques actuellement sur le marché.

Le professeur Jin Yuanpei a déclaré que cette recherche simplifie le processus complexe de préparation des matériaux d'anode et a réalisé des progrès significatifs dans l'augmentation de la capacité de la batterie et l'accélération de la charge. Il est optimiste quant aux perspectives commerciales de cette technologie et estime qu’elle peut améliorer la durée de vie des batteries des véhicules électriques et réduire le temps de charge.

Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale de recherche de Corée et le ministère de la Science, de la Technologie et des Communications, y compris le programme d'investigation à mi-parcours et le programme de centre de recherche avancé, ainsi que les performances des batteries Li-ion rechargeables de nouvelle génération. Amélioration et nouvelle technologie de fabrication du plan de développement du ministère du Commerce, de l'Industrie et de l'Énergie.

Cette percée de la recherche pourrait devenir une étape importante dans le domaine de la chimie des batteries lithium-ion. Si elle est commercialisée avec succès, cette technologie pourrait révolutionner les performances des batteries des véhicules électriques et d’autres appareils. Cette technologie peut non seulement augmenter considérablement la capacité de la batterie et réduire la consommation de lithium, mais également réduire considérablement les temps de charge. J'espère que cette technologie pourra être commercialisée le plus tôt possible et apporter une contribution importante au développement des véhicules électriques.

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