Les nouvelles batteries décrites par des chercheurs de l’université Dalhousie (Canada) présentent une durée de vie deux fois plus importante que les classiques batteries lithium-ion. © Sergii Chernov, Fotolia

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Tesla promet 1,6 million de kilomètres avec cette batterie

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L'autonomie des batteries constitue un enjeu majeur pour le déploiement des véhicules électriques. Leur durée de vie apparaît également critique. Et des chercheurs annoncent aujourd'hui être en mesure de produire des batteries capables d'alimenter des voitures électriques sur quelque 1,6 million de kilomètres sans presque perdre en performance. Les prochains modèles de la marque Tesla devraient en être équipés.

Selon Elon Musk, la batterie des Tesla Model 3 peut subir quelque 1.500 cycles de charge -- soit l'équivalent de 800.000 km parcourus -- avec un minimum de dégradations. Il annonce même que, dès 2020, les batteries embarquées à bord des voitures électriques Tesla jouiront d'une durée de vie de quelque 1,6 million de km. Et des travaux publiés par des chercheurs de l'université Dalhousie (Canada) semblent aujourd'hui confirmer que c'est possible.

L'équipe -- qui a signé un contrat d'exclusivité avec Tesla -- décrit dans un article une batterie lithium-ion qui « devrait être capable d'alimenter un véhicule électrique sur environ 1,6 million de km » tout en ne perdant pas plus de 10 % de sa capacité énergétique. Une description riche en détails et destinée, selon les auteurs, à servir de référence à d'autres chercheurs.

La batterie en question est ainsi constituée :

  • d'une cathode à base d'oxyde de lithium-nickel-manganèse-cobalt (NMC) ;
  • d'une anode en graphite artificiel ;
  • et d'un électrolyte -- pour transporter les ions lithium d'une électrode à l'autre -- composé d'un sel de lithium mélangé à d'autres composés.

Rien de bien nouveau du côté ingrédients, finalement, selon les experts.

À 40 °C, la durée de vie des batteries développées par des chercheurs de l’université Dalhousie (Canada) a atteint les 4.000 cycles de charge/décharge. Augmentées d’un système de refroidissement actif — comme celui qui équipe les voitures Tesla —, les batteries voient leur durée de vie dépassant même les 6.000 cycles ! © Blomst, Pixabay License

Déjà une nouvelle évolution de cette batterie ?

C'est plutôt dans la structure de la cathode qu'il faut chercher l'innovation. Au lieu d'employer de petits cristaux de NMC, les ingénieurs de l'université Dalhousie se sont orientés vers des cristaux plus gros. Selon eux, une telle nanostructure monocristalline est moins susceptible de se fissurer au moment de la charge de la batterie augmentant ainsi tout à la fois sa durée de vie et ses performances.

Car, bien sûr, la densité énergétique reste un enjeu majeur dans le monde des voitures électriques. Ce que les automobilistes cherchent, c'est de l'autonomie. Une question encore plus critique lorsque l'on imagine créer des flottes de camions électriques long-courriers. Et les travaux des chercheurs de l'université Dalhousie semblent permettre enfin de réconcilier durée de vie et autonomie.

Ils annoncent avoir pu charger et décharger leur batterie plus de 4.000 fois avec une perte de seulement 10 % des capacités énergétiques. Alors qu'en 2014, des batteries similaires avaient été présentées comme perdant la moitié de leurs capacités après seulement 1.000 cycles.

Il y a quelques jours, Tesla et l'équipe de l'université Dalhousie ont fait breveter une batterie presque identique à celle-ci, mais incluant un additif électrolytique appelé ODTO. Un additif qui serait capable de doper encore les performances et la durée de vie des batteries tout en réduisant les coûts !

  • Des chercheurs révèlent la recette d’une batterie lithium-ion capable d’alimenter une voiture électrique sur environ 1,6 million de km en perdant seulement 10 % de son efficacité.
  • Au cœur de la performance, des cristaux de NMC plus gros que ceux traditionnellement employés pour élaborer les cathodes des batteries.
  • Mais Tesla aurait déjà fait breveter un autre modèle de batterie encore plus performant.
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