Les voitures électriques doivent faire face à des températures extrêmes, principalement à cause des impacts sur les solutions électrolytiques contenues dans leurs batteries lithium-ion. Les chercheurs ont mis au point de nouveaux électrolytes contenant de multiples additifs qui fonctionnent mieux dans une large plage de températures.

plage de température des batteries lithium-ion



Les batteries lithium-ion sont largement utilisées dans les téléphones portables, les ordinateurs portables et les véhicules électriques. Les solutions d'électrolyte dans ces batteries conduisent des ions entre l'électrode négative (anode) et l'électrode positive (cathode) pour alimenter la batterie. Composant indispensable de la plupart de ces solutions, le carbonate d'éthylène contribue à créer une couche protectrice empêchant la décomposition ultérieure des composants électrolytiques lorsqu'ils interagissent avec l'anode. Cependant, le carbonate d'éthylène a un point de fusion élevé, ce qui limite ses performances à basses températures. Wu Xu et ses collègues ont déjà montré qu'ils pouvaient élargir la plage de température des batteries lithium-ion en remplaçant partiellement le carbonate d'éthylène par du carbonate de propylène et en ajoutant de l'hexafluorophosphate de césium. Mais ils voulaient encore améliorer la plage de température pour que les batteries lithium-ion puissent fonctionner correctement de -40 à 140 F.

Les chercheurs ont testé les effets de cinq additifs électrolytiques sur les performances des batteries lithium-ion dans cette plage de températures. Ils ont identifié une combinaison optimisée de trois composés qu'ils ont ajoutés à leur solution d'électrolyte précédente. Cette nouvelle combinaison a entraîné la formation de couches protectrices hautement conductrices, uniformes et robustes à la fois sur l'anode et la cathode. Les batteries contenant l’électrolyte optimisé ont considérablement amélioré les performances de décharge à -40 F et la stabilité à long terme du cyclage à 77 F, ainsi que la stabilité du cyclage légèrement améliorée à 140 F
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