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Oct 22, 2023

Qu'est-ce qu'un aluminium

Une batterie de VE qui fonctionne à l'air ? Inscrivez-nous, s'il vous plaît. Alors que le marché des véhicules électriques continue

Une batterie de VE qui fonctionne à l'air ? Inscrivez-nous, s'il vous plaît.

Alors que le marché des véhicules électriques continue de prendre de l'ampleur, certains acheteurs de voitures s'inquiètent toujours de l'autonomie et de la sécurité des batteries lithium-ion. Pour répondre à ces préoccupations valables, beaucoup d'argent et de temps sont consacrés au développement de nouvelles technologies de batterie.

Ces dernières années, les entreprises ont investi dans une batterie ancienne mais améliorée à base d'aluminium et d'air, qui a le potentiel de faire progresser considérablement l'industrie des véhicules électriques. La batterie aluminium-air (Al-air) semble être un changeur de jeu de batterie EV, mais est-ce tout un battage médiatique?

Les véhicules électriques jouent un rôle essentiel dans la réalisation d'un avenir net zéro. Cependant, l'anxiété d'autonomie et les questions de sécurité concernant les batteries lithium-ion sont des obstacles qui entravent la croissance du marché des véhicules électriques. Les batteries lithium-ion ont mené la révolution des véhicules électriques, mais elles sont encore limitées à une autonomie de 400 milles, ce qui peut poser des problèmes lors de longs trajets en voiture.

La difficulté de trouver une borne de recharge dans des régions éloignées et d'attendre que votre véhicule électrique soit chargé peut décourager les acheteurs potentiels. D'autres problèmes de batterie au lithium perçus, tels que la dégradation de la batterie, les fuites et la surcharge, n'aident pas non plus beaucoup son cas. Avec toutes les autres technologies de batterie, les batteries Al-air attirent tellement l'attention car elles n'ont pas besoin d'être rechargées.

Le concept de ces batteries remonte aux années 1960. Mais comme son électrolyte était dangereusement caustique et toxique, il ne pouvait pas être utilisé commercialement. Trevor Jackson, un officier du génie de la Royal Navy du Royaume-Uni, a commencé à expérimenter la batterie en 2001, la rendant sûre à utiliser. Les batteries Al-air sont constituées d'une plaque en alliage d'aluminium comme anode, d'une cathode à air, d'un électrolyte non toxique comme l'eau et d'un catalyseur à l'argent.

Les batteries EV traditionnelles ont deux électrodes, une cathode et une anode faites de matériaux différents, avec un électrolyte entre elles. Lorsque la batterie est utilisée, les ions circulent de l'anode à travers l'électrolyte jusqu'à la cathode. Pendant la charge, les ions retournent dans le sens inverse de l'anode.

Les batteries Al-air fonctionnent de la même manière qu'une pile à combustible. Il utilise de l'aluminium à l'anode et de l'oxygène à la cathode. Le résultat est une densité d'énergie beaucoup plus élevée. Environ huit à neuf fois plus que les batteries lithium-ion actuelles utilisées dans les véhicules électriques, une augmentation de puissance substantielle. La densité d'énergie mesure la quantité d'énergie qu'une batterie peut stocker par unité de masse. La densité de puissance mesure la quantité d'énergie instantanée qu'elle peut fournir par unité de masse.

L'anode libère des électrons lorsque l'aluminium s'oxyde, tandis que la cathode réduit l'oxygène pour libérer des électrons, générant ainsi de l'énergie électrique. Une charge peut être alimentée par le courant électrique généré par les électrons se déplaçant dans un circuit externe. Le résultat final est une poudre blanche qui se forme sur l'anode.

L'aluminium est la troisième ressource naturelle la plus couramment trouvée dans la croûte terrestre et est le métal le plus abondant sur terre, nous n'en manquerons donc probablement jamais. En raison de sa douceur, l'aluminium est facile à travailler et il est stable, contrairement au lithium. De plus, il est non toxique. Voici d'autres avantages des batteries Al-air par rapport aux batteries lithium-ion :

Malgré ses avantages, cette batterie présente quelques inconvénients. Tout d'abord, elle a l'inconvénient d'être une batterie primaire. Essentiellement, il ne peut pas être rechargé une fois que la batterie est déchargée ou vide. De plus, l'air à l'intérieur de la batterie corrode l'anode en aluminium. Par conséquent, la plaque d'aluminium de la batterie doit être remplacée, ce qui peut être coûteux. De plus, les coûts de production des batteries peuvent être affectés par la fluctuation du prix de l'argent contenu dans la batterie.

Les scientifiques ont développé de meilleures batteries en raison des inconvénients des batteries lithium-ion qui dominent le marché des véhicules électriques. Le lithium, le nickel et le cobalt utilisés dans les batteries lithium-ion sont des métaux de terres rares que l'on ne trouve que dans certaines parties du monde. Actuellement, les véhicules électriques représentent 6 % des véhicules sur la route, et l'extraction de ces métaux est en bonne voie ; imaginez quand le nombre d'EV grimpe à 50 % ou 80 %. Les autres inconvénients des batteries lithium-ion sont les suivants :

Il y a des facteurs à garder à l'esprit lors de l'examen de l'échange de batterie par rapport à la recharge. Afin d'obtenir la même autonomie par charge, une batterie 1/8 de la taille d'une batterie lithium-ion serait nécessaire. En raison du poids plus léger des batteries Al-air, les véhicules électriques pourront voyager plus loin, ce qui augmentera l'efficacité globale.

Il sera également plus facile et plus pratique d'emballer la batterie dans un endroit facilement accessible à l'intérieur du VE afin qu'elle puisse être facilement remplacée en cas de besoin. Certaines entreprises ont estimé un temps d'échange de batterie EV aluminium-air de seulement trois minutes, permettant aux propriétaires de EV de reprendre rapidement la route.

Selon les estimations, les batteries Al-air durent environ 5 400 miles. La question est : pourquoi quelqu'un emprunterait-il cette voie au lieu de recharger ? Avec un véhicule électrique alimenté par Al-air, vous pouvez aller beaucoup plus loin sans trouver de borne de recharge. Une autre raison est que le remplacement de votre batterie Al-air épuisée par une batterie recyclée est beaucoup moins cher que le coût de remplacement d'une batterie Tesla. Comme la seule pièce remplaçable est les plaques en aluminium, qui peuvent être recyclées à 100 %, vous payez pour les kilomètres que vous parcourez.

Il est possible d'utiliser des batteries Al-air dans les véhicules électriques d'aujourd'hui. Ces batteries gagneront probablement en popularité à mesure que les stations d'échange de batteries deviendront plus courantes. Jusque-là, ils pourraient également être utilisés pour étendre la gamme des véhicules électriques à batterie lithium-ion, résolvant le problème de devoir recharger lorsque vous n'êtes pas en mesure de le faire.

À terme, les acheteurs de véhicules électriques auront la possibilité d'échanger les batteries ou de recharger leurs véhicules, créant ainsi un marché des véhicules électriques plus polyvalent pour le bénéfice de tous. En conséquence, la transition vers un monde entièrement basé sur les véhicules électriques continuera de s'accélérer.

Charles est un passionné de voitures et de motos et un ingénieur en robotique à la retraite qui a servi dans l'US Navy. À la retraite, il passe la plupart de son temps à écrire et à faire de la moto.