Inspirés par la sublimation de la glace cométaire, des scientifiques du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) aux États-Unis ont découvert une nouvelle méthode de création de matériaux de batterie. La recherche, publiée dans Nature Energy le 6 mars, révèle que la sublimation de l'oxyde de lithium (Li2O) peut considérablement améliorer la production de composants de batterie monocristallins.
L'équipe du PNNL a constaté que la vapeur de Li2O accélère la réaction chimique nécessaire à la formation de monocristaux lorsqu'elle est mélangée à des précurseurs riches en nickel. Ce processus se déroule à pression atmosphérique, ce qui le rend potentiellement plus rapide, plus efficace et moins coûteux que les méthodes actuelles. Les matériaux monocristallins sont connus pour améliorer la durée de vie et la stabilité des batteries, en empêchant le développement de microfissures pendant les cycles de charge.
« Cette découverte offre une voie potentiellement plus rapide, plus efficace et moins coûteuse pour intensifier la fabrication de batteries lithium-ion riches en nickel », a déclaré Jie Xiao, co-auteur de l'article. La méthode de sublimation permet également la conversion directe de matériaux polycristallins usagés en monocristaux, simplifiant ainsi le processus de recyclage et réduisant les déchets. Ces nouveaux cristaux ont démontré une stabilité sur plus de 1 000 cycles de charge/décharge, promettant des batteries plus durables.
L'équipe se concentre désormais sur l'intensification du processus avec des partenaires industriels afin de réduire les coûts de fabrication. Ils visent à fournir des monocristaux à des partenaires stratégiques d'ici 2026, ouvrant ainsi la voie à des batteries plus abordables et durables pour diverses applications, notamment les véhicules électriques et le stockage sur réseau.