fr.wedoany.com Rapport : Jaybelle Pranada, doctorante à l'Université Texas A&M (Texas A&M University), a présenté lors du symposium sur l'éducation et l'excellence en catalyse énergétique (C3E) organisé par l'Université d'État de l'Arizona (Arizona State University) un projet de recherche sur un système chimique alternatif de batterie conçu pour résister aux basses températures. Ce symposium, qui s'est tenu en avril dernier, a été créé par le Département de l'Énergie des États-Unis pour sélectionner des étudiants à travers le pays travaillant sur des solutions énergétiques propres. Parmi près de 100 soumissions nationales, le projet de Pranada s'est classé parmi les cinq premiers.
La recherche se concentre sur le développement de modèles informatiques pour explorer des systèmes chimiques alternatifs de batterie potentiellement plus adaptés aux environnements extrêmement froids. L'équipe de recherche a d'abord étudié les batteries lithium-ion traditionnelles et a découvert que leur principal problème réside dans le fait que leurs performances ne répondent pas aux attentes lorsque la température descend en dessous de 32 degrés Fahrenheit (0 degré Celsius) ou dépasse 212 degrés Fahrenheit (100 degrés Celsius). Lorsque la température chute en dessous de 32 degrés Fahrenheit, les processus électrochimiques permettant le stockage et la libération d'énergie dans les batteries au lithium ralentissent. Dans des conditions de froid extrême, les performances peuvent même diminuer au point que la batterie cesse de fonctionner, ce qui les rend peu fiables pour les missions spatiales susceptibles d'être exposées à des conditions difficiles.
Pour résoudre ce problème, le projet de Pranada étudie les systèmes de stockage d'énergie organiques et inorganiques, avec pour objectif d'identifier des conceptions de batterie capables de fonctionner dans des conditions thermiques sévères. Les modèles informatiques développés aident l'équipe à comprendre les avantages et les limites des solutions émergentes, et à évaluer plus avant les applications futures et à déterminer les méthodes d'amélioration. L'équipe de recherche estime que les limitations des batteries au lithium peuvent être surmontées en les remplaçant par de nouveaux matériaux, proposant l'utilisation de polymères alternatifs capables de fonctionner à des températures aussi basses que -50 degrés Celsius. Ces batteries, appelées batteries polymères, sont fabriquées à partir de matériaux synthétiques qui peuvent être facilement synthétisés et étudiés en laboratoire. Ces matériaux ont ensuite été testés dans divers environnements, allant des hivers les plus froids de l'Alaska aux étés les plus chauds de l'Arizona. Une fois livrée, la technologie issue de cette recherche bénéficiera aux secteurs des véhicules électriques, de la défense, du stockage d'énergie et de l'exploration spatiale.
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