Publié à l'origine par LeydenJar Technologies
LeydenJar Technologies, une spin-out néerlandaise de l'institut de recherche appliquée TNO, a développé une nouvelle anode qui va radicalement changer l'industrie des batteries. Pour la première fois, les anodes des batteries lithium-ion peuvent être composées à 100 % de silicium. Cette avancée offre deux avantages clés :des batteries avec une densité d'énergie 70 % supérieure (1 350 Wh/L) et 62 % de CO2 en moins émissions. L'anode est prête pour la production et LeydenJar se prépare à augmenter massivement sa capacité de production dans les années à venir.
LeydenJar Technologies a développé une nouvelle anode qui changera radicalement la batterie industrie. Pour la première fois, les anodes des batteries lithium-ion peuvent être composées à 100 % de silicium.
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— Christian Rood (@LeydenJarTech) 20 juillet 2020
Impact sur les innovations
Les performances des batteries déterminent le rythme des innovations dans de nombreux secteurs technologiques. Cette innovation de grande envergure, centrée sur l'anode en silicium, peut accélérer ce processus à court terme. Deux détails importants sont que la nouvelle technologie n'augmente pas les coûts de production et constitue une solution "plug-in" pour les gigafactory de batteries existantes. Une densité énergétique supérieure de 70 % aura un impact sur divers secteurs :l'électronique grand public, les véhicules électriques et le stockage des énergies renouvelables.
Le silicium pur remplace le carbone
Jusqu'à présent, il n'a été possible de produire des anodes qu'avec une petite quantité de silicium, car elles étaient principalement à base de carbone. En tant que matériau d'anode, le silicium a dix fois la capacité du carbone. Jusqu'à présent, l'utilisation du silicium était entravée par les limitations mécaniques du matériau. La technologie de LeydenJar est dérivée de la technologie de production de cellules solaires (dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma, ou PECVD).
70 % d'énergie en plus :1 350 Wh/L pour plus de 100 cycles
Les cellules de poche testées ont été construites à l'aide de matériaux de batterie disponibles dans le commerce, tels que les cathodes NMC 622 et les anodes en silicium de LeydenJar. Une densité d'énergie de 1350 Wh/L au début de la durée de vie de la batterie a été atteinte, ces cellules démontrant une durée de vie de plus de 100 cycles à un taux de C/2. DNV GL a confirmé ces résultats. Pour l'avenir, le CTO de LeydenJar, Yiseop Ahn, s'attend à pouvoir améliorer considérablement les performances de cycle de vie.
Fondateur et directeur général Christian Rood :
L'importance de la capacité de la batterie est énorme. Conduite électrique, smartphones plus intelligents, vol électrique… tout et tout le monde attend de meilleures batteries. Notre solution est intelligente et facile à intégrer. Et il n'y a aucun coût supplémentaire. Nous invitons cordialement tout le monde à utiliser et à découvrir les avantages des anodes en silicium de LeydenJar.'
Anodes en silicium poreux
Notre anode en silicium pur est poreuse, ce qui lui permet d'absorber le gonflement du silicium lors de la lithation, et utilise ainsi la capacité maximale du silicium, tout en restant mécaniquement stable. Le silicium est développé directement sur le substrat de cuivre par dépôt plasma en phase vapeur (PECVD), une méthode utilisée dans l'industrie photovoltaïque et des semi-conducteurs pour développer des couches minces. Nous avons modifié ce processus pour faire croître des colonnes de silicium qui conduisent à une charge de surface d'anode élevée, permettant une densité d'énergie jusqu'à 1 350 Wh/l au niveau de la pile lithiée.
Images reproduites avec l'aimable autorisation de LeydenJar Technologies
