Avancée de la technologie du graphène : des batteries plus sûres et performantes en vue

ParisDes chercheurs des universités de Swansea, Wuhan et Shenzhen ont mis au point une nouvelle méthode pour produire en grande quantité des feuilles de graphène utilisées dans les batteries au lithium-ion (LIB). Cette méthode novatrice promet d’améliorer la sécurité et la performance des LIBs. Publiée dans Nature Chemical Engineering, l'étude décrit la première approche réussie pour fabriquer des feuilles de graphène sans défauts à grande échelle. Ces feuilles ont une conductivité thermique pouvant atteindre 1 400,8 W m-1 K-1, soit presque dix fois supérieure à celle des feuilles de cuivre et d'aluminium actuellement utilisées dans les LIBs.

Une haute conductivité thermique dans les composants de batterie permet une dissipation efficace de la chaleur, essentielle pour éviter des problèmes tels que la défaillance de la batterie, les incendies ou les explosions. Les nouveaux collecteurs de courant en graphène contribuent à cela en réduisant l'accumulation de chaleur et en empêchant les réactions dangereuses.

Les avantages principaux des feuilles de graphène comprennent :

• Une conductivité thermique exceptionnelle
• Une dissipation de chaleur efficace
• Une conductivité électrique élevée
• Une flexibilité et une durabilité remarquables
• Épaisseur personnalisable

Cette nouvelle technologie permet une production de masse. Les chercheurs ont créé une feuille de graphène de 200 mètres de long et de 17 micromètres d'épaisseur. Cette feuille a conservé une haute conductivité électrique même après avoir été pliée plus de 100 000 fois, démontrant ainsi son potentiel pour les électroniques flexibles.

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La production en grande quantité de ces films pourrait servir à la fabrication de batteries commerciales. Elles seraient ainsi plus sûres et meilleures pour stocker l'énergie, ce qui est crucial pour les voitures électriques et les systèmes d'énergie renouvelable. L'équipe de recherche travaille actuellement à améliorer le processus de fabrication des films de graphène, en se concentrant sur la création de films plus fins et plus résistants.

La technologie du graphène peut être appliquée à d'autres types de batteries, telles que les batteries à flux redox et les batteries au sodium-ion, et pas uniquement aux batteries au lithium-ion. Cela positionne le graphène comme un matériau prometteur pour les solutions de stockage d'énergie de demain, bien au-delà de ce que nous utilisons aujourd'hui.

Face à la demande croissante de solutions de stockage d'énergie plus sûres et efficaces, les avancées en technologie du graphène pourraient s'avérer déterminantes. L'équipe de recherche se concentre sur un processus de production extensible, permettant une intégration rapide et étendue de cette technologie dans divers secteurs industriels.