Des voitures électriques aérobiques

Contrairement aux batteries Li–ion classiques, les batteries métal-air utilisent l'oxygène de l'air ambiant plutôt que celui stocké dans les produits chimiques de la batterie. Cela diminue le poids et la masse et augmente également la densité énergétique ou l'énergie délivrée par rapport à la taille de la batterie. Malgré leurs avantages, réaliser des versions rechargeables des batteries métal-air s'est révélé difficile et il n'en existe actuellement que des unités primaires.

Le projet NECOBAUT («New concept of metal-air battery for automotive application based on advanced nanomaterials»), financé par l'UE, développe une batterie fer-air exploitant les matériaux d'électrode de carbone nanostructuré abordable et un électrolyte d'hydroxyde de potassium. Le secteur du marché principal est les véhicules entièrement électriques.

Pour le côté anode, l'équipe a étudié plusieurs matériaux nano-structurés de carbure de fer soutenus sur du carbone de surface préparé par un partenaire du projet. Des additifs ont été inclus pour minimiser l'évolution de l'hydrogène et améliorer l'efficacité de la charge.

Plusieurs catalyseurs ont été testés pour le côté air (cathode), dont des matériaux pérovskites innovants développés dans le projet. Ils ont été testés sur des supports de carbone commerciaux et des supports de carbone du projet. La pérovskite soutenue sur le carbone du projet s'est révélé le catalyseur le plus prometteur.

Les électrodes de fer et d'air ont été fabriquées et assemblées dans une nouvelle cellule de batterie métal-air dans laquelle l'électrolyte circule pour dissiper la chaleur et évacuer les gaz. Un séparateur empêche les courts-circuits internes et améliore la sécurité.

Des tests préliminaires démontrent son potentiel à répondre aux objectifs de densité énergétique de telle sorte que l'équipe effectue maintenant des études pour charger la cellule à des densités supérieures. Un modèle de cellule est utilisé pour optimiser les conceptions.

L'optimisation de tous les matériaux et composants dans un certain nombre de conditions d'utilisation pendant la période suivante facilitera la conception du prototype final. Parmi les améliorations prévues, citons des capacités énergétiques supérieures des électrodes et une meilleure résistance à la corrosion. Une alternative durable et économique aux batteries Li–ion offrant une meilleure autonomie aux voitures toutes électriques aura un impact majeur. Une commercialisation plus importante de tels véhicules aura d'importants avantages pour les fabricants, les consommateurs et l'environnement.