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Sila Nanotechnologies propose une nouvelle méthode de fabrication de batteries à anode en silicium qui pourrait augmenter l’autonomie des véhicules électriques jusqu’à 40 % tout en réduisant considérablement les temps de charge.
Panasonic collabore avec Sila Nanotechnologies, une société californienne cofondée par le septième employé de Tesla, pour améliorer les anodes des batteries lithium-ion destinées aux véhicules électriques (VE). Ce nouveau partenariat vise à étendre la gamme des véhicules électriques et à réduire considérablement les temps de recharge grâce à la technologie de poudre de silicium de Sila. L’objectif est de fournir aux véhicules électriques une autonomie de 500 milles et une recharge rapide en 10 minutes, réduisant ainsi la dépendance à l’égard des batteries chinoises et atténuant l’anxiété liée à l’autonomie.
La principale innovation de cette collaboration réside dans la production inédite d’anodes en silicium, en particulier la poudre d’anode Titan Silicon de Sila. Il est composé de particules de silicium nanostructurées de taille micrométrique, qui remplacent le graphite généralement trouvé dans les batteries lithium-ion conventionnelles.
Alors que les batteries existantes utilisent du graphite pour ce composant, la poudre de silicium a théoriquement le potentiel de stocker environ 10 fois plus d’énergie. Cependant, le défi se pose lors de la charge, lorsque les anodes à base de silicium ont tendance à se dilater, provoquant des fissures en surface et une efficacité réduite. Pour résoudre ce problème, Gene Berdichevsky, PDG de Sila, affirme que la société combine le silicium et le graphite pour créer une structure capable de résister à la fissuration.
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« Il nous a fallu 12 ans et 80 000 itérations pour en arriver là », a expliqué Berdichevsky à câblage. « C’est comme du pain aux raisins, où les raisins secs sont le silicium et il y a une matrice molle autour des raisins secs avec une grande croûte externe sur la particule elle-même. La croûte tient l’espace et le pain s’écarte à mesure que les raisins secs se dilatent. L’échafaudage ne supporte pas le silicium, mais s’adapte plutôt à l’expansion.
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La technologie est également variable, permettant aux fabricants de batteries de remplacer 50 à 100 % du graphite dans une batterie lithium-ion, explique Berdichevsky. Avec une anode entièrement convertie, une batterie pourrait offrir 40 % d’autonomie en plus et se charger jusqu’à 80 % dans le temps nécessaire pour remplir un réservoir d’essence.
Fruit de 12 années de recherche, la technologie des anodes de Sila est également importante pour sa capacité à améliorer les batteries lithium-ion. Panasonic estime que les avantages promis par les anodes en silicium pourraient améliorer l’efficacité à des niveaux similaires à ceux des batteries à semi-conducteurs, tout en s’intégrant facilement aux processus de production existants.
Parallèlement, le silicium est le deuxième élément le plus répandu dans la croûte terrestre (le premier est l’oxygène), ce qui le rend disponible en abondance pour les fabricants de batteries. Berdichevsky soutient qu’en se concentrant sur une technologie de batterie de nouvelle génération comme celle-ci, les producteurs nord-américains pourraient rivaliser avec les fabricants chinois, qui ont accès à du graphite bon marché.
« (L’anode en silicium) est vraiment une opportunité pour les États-Unis de prendre la tête de la fabrication de technologies de batteries de nouvelle génération au lieu de rattraper leur retard et d’essayer de fabriquer du graphite aussi bon marché que la Chine, ce qui est absurde », a-t-il déclaré. Temps financiers.
En retour, cela aiderait les constructeurs automobiles à répondre aux exigences d’approvisionnement fixées par la loi sur la réduction de l’inflation, permettant à leurs véhicules de bénéficier d’incitations fiscales allant jusqu’à 7 500 $. Parallèlement, l’énergie propre utilisée par l’usine de fabrication de Sila à Moses Lake, dans l’État de Washington, l’aidera à répondre aux exigences en matière de carbone fixées par l’Union européenne.
On ne sait pas quand cette technologie sera intégrée aux véhicules électriques, mais Sila sera en concurrence avec des entreprises comme Group14, qui travaille avec Porsche, pour la préparer à une fabrication à grande échelle. On ne sait pas non plus quel constructeur automobile bénéficiera de ces nouvelles batteries Panasonic, mais la société a beaucoup travaillé avec Tesla dans le passé, même si elle entretient également des relations avec d’autres.
