La batterie à semi-conducteurs imprimée en 3D de Sakuu pourrait être une aubaine pour les véhicules électriques

La Batterie à Semi Conducteurs Imprimée En 3d De Sakuu Pourrait

Quelque chose à espérer : les batteries à semi-conducteurs sont encore nébuleuses en dehors du laboratoire. Pourtant, les constructeurs automobiles se démènent pour être les premiers dans la course à construire la première voiture électrique pour tirer parti de la densité d’énergie supplémentaire et d’une meilleure sécurité par rapport aux conceptions lithium-ion. À cette fin, ils investissent dans des sociétés comme QuantumScape, Solid Power et Sakuu pour développer des techniques de fabrication qui s’appuient soit sur des approches existantes, soit sur une nouvelle technologie de fabrication additive.

Plus tôt cette année, une étude du MIT a révélé que les coûts des batteries lithium-ion avaient chuté de plus de 97 % depuis leur introduction commerciale il y a près de 30 ans. Non seulement cela, mais les observateurs de l’industrie sont optimistes quant au fait que d’ici 2025, la capacité de fabrication de batteries lithium-ion aura triplé tandis que le prix du kilowattheure devrait chuter en dessous de 100 $.

La baisse a incité les constructeurs automobiles à prendre au sérieux la fabrication de voitures électriques, mais le fait est que le prix n’est qu’une partie de l’équation pour en faire un meilleur choix pour les consommateurs et l’environnement. L’importance de la sécurité ne peut pas être surestimée, comme en témoigne le rappel de GM l’an dernier pour plus de 68 000 Chevy Bolts. Sur ce front, les chercheurs travaillent dur pour développer un nouveau revêtement cathodique qui non seulement rend les batteries lithium-ion plus sûres, mais pourrait également améliorer leur densité énergétique.

Diverses entreprises misent sur les batteries à semi-conducteurs pour résoudre ces problèmes. C’est le cas de la startup d’impression 3D Sakuu (anciennement KeraCel) qui affirme avoir développé une batterie lithium-métal à semi-conducteurs offrant des performances égales ou supérieures aux batteries lithium-ion actuellement utilisées.

La cellule de Sakuu a une capacité de 3Ah et est fabriquée à l’aide de la technologie de fabrication additive de l’entreprise, dont le lancement commercial est prévu dans les prochains mois. L’objectif spécifique de la cellule Sakuu de première génération est de minimiser le volume global de tous les éléments à l’aide d’un processus d’impression par jet de liant développé par le MIT. Cette méthode permet à l’entreprise de déposer de fines couches de métal et de céramique en une seule construction.

Le processus est relativement lent, mais les résultats sont des batteries qui sont la moitié de la taille et un tiers du poids de leurs homologues lithium-ion, ce qui n’est pas une mince affaire. Sakuu dit qu’il prévoit de commencer à produire en masse les nouvelles batteries au début de 2022 et explore actuellement des cathodes à tension plus élevée pour une augmentation de jusqu’à 25 % de la densité énergétique. La capacité initiale sera de 1 GWh relativement modeste, mais si elle est atteinte, elle représentera une étape importante dans la commercialisation des batteries à l’état solide.

Un autre facteur important pour les batteries est la longévité, et cela a déclenché un débat acharné sur la façon dont nous allons gérer les batteries mortes des voitures électriques au fur et à mesure qu’elles s’accumulent. La récolte actuelle de batteries EV n’est pas conçue pour être recyclée. Consumer Reports estime que ceux-ci dureront entre 100 000 et 200 000 miles avant que leur capacité à conserver une charge ne se dégrade de manière significative. L’année dernière, le fournisseur de batteries Tesla, CATL, a promis de commencer à fabriquer des batteries qui pourraient durer 1,24 million de kilomètres avant de devoir être remplacées.

En fin de compte, la solution au problème sera très probablement une combinaison d’une meilleure chimie des batteries, d’une fabrication innovante et de la réutilisation et du recyclage créatifs des vieilles batteries.

1629503469 801 La batterie a semi conducteurs imprimee en 3D de Sakuu pourrait

Dans l’état actuel des choses, les conceptions de batteries lithium-métal à semi-conducteurs n’ont toujours pas fait leurs preuves en termes de stabilité, malgré une meilleure densité énergétique et une sécurité accrue par rapport au lithium-ion. Des entreprises comme QuantumScape, Solid Power et Samsung affirment avoir quelques solutions à ce problème. La plupart visent un calendrier 2022-2023 pour la production en série des nouvelles cellules de batterie, il ne faudra donc pas longtemps avant que nous puissions voir s’ils seront à la hauteur du battage médiatique.