Mardi, heure locale, la société japonaise Toshiba Corporation a annoncé avoir développé une batterie lithium-ion qui ne contient pas de cobalt métallique, capable de supprimer considérablement les gaz générés par les réactions secondaires de la batterie, améliorant ainsi ses performances. Lors des tests, la nouvelle batterie peut être chargée à 80 % en 5 minutes, et Toshiba a déclaré qu'il s'efforcerait d'atteindre sa commercialisation en 2028. La société affirme que la nouvelle batterie pourrait être utilisée dans un large éventail d'applications, des outils électriques ordinaires aux véhicules électriques.
Le cobalt et le nickel sont largement utilisés comme composants des matériaux cathodiques des batteries lithium-ion. Cependant, le cobalt est un métal rare et présente des problèmes potentiels en termes de stabilité des coûts et de fiabilité de la chaîne d'approvisionnement. La nouvelle batterie lithium-ion de Toshiba ne contient pas de cobalt et moins de nickel, ce qui en fait une solution supérieure en termes de coût et de conservation des ressources.
L'utilisation de matériaux cathodiques à haut potentiel de niveau 5 V dans les batteries lithium-ion améliorera la tension et les performances énergétiques de la batterie, mais elle présente également certains inconvénients : les produits de décomposition catalyseront la décomposition des solvants dans l'électrolyte et produiront également des réactions secondaires de gaz qui réduiront les performances de la batterie. Toshiba affirme que sa nouvelle batterie lithium-ion peut améliorer considérablement ces problèmes.
Toshiba a déclaré que les caractéristiques de la nouvelle batterie incluent la prise en charge d'une charge ultra-rapide, une charge à 80 % en 5 minutes et une longue durée de vie, avec un taux de rétention de capacité de 99,2 %, même après 100 cycles de charge et de décharge à des températures élevées de 60 degrés Celsius.
En tant que l'un des principaux marchés pour les batteries lithium-ion, l'industrie automobile explore la technologie de charge rapide à haute tension pour résoudre « l'anxiété de charge » et « l'anxiété d'autonomie » des utilisateurs. Et les batteries haute tension réduiront le nombre de piles requises pour les modules de batterie et réduiront les coûts.
Les recherches de Toshiba ont révélé que l'électrolyte se décompose et génère du gaz à la surface du matériau de l'électrode positive à haut potentiel, provoquant la dissolution et le dépôt des composants métalliques sur la surface de l'électrode négative. L’entreprise a utilisé ces découvertes pour développer une technologie qui inhibe efficacement la réaction du matériau cathodique avec l’électrolyte.
L'entreprise a également développé une technologie qui limite le transfert d'ions lithium désactivés sur la surface de l'électrode négative afin d'améliorer les performances et la durée de vie de la batterie. Grâce à la combinaison de ces technologies, la génération de gaz est supprimée avec succès, même lorsque des électrolytes hautement conducteurs conventionnels sont utilisés.
Yasuhiro Harada, chercheur principal au laboratoire de recherche sur les nanomatériaux du centre de recherche et de développement Toshiba, a déclaré : « Afin de déployer cette technologie pour une utilisation automobile, nous devons augmenter la capacité pour atteindre cet objectif. C'est exact. Si un constructeur, y compris les constructeurs automobiles, est intéressé, nous avancerons ensemble."