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La nouvelle batterie développée par UCF peut prévenir les incendies de véhicules électriques après un ouragan

Cette technologie remplace les solvants organiques hautement inflammables et volatils présents dans les batteries lithium-ion des véhicules électriques à eau salée pour créer une batterie plus sûre et plus efficace.

Université de Floride centrale

Orlando, chercheur à l’Université de Floride centrale, a développé une technologie capable de prévenir les incendies de véhicules électriques, tels que ceux causés par les inondations d’eau salée provoquées par l’ouragan Ian.

Cette technologie, une batterie à eau, remplace les solvants organiques volatils et hautement inflammables présents dans les batteries lithium-ion des véhicules électriques par de l’eau salée pour créer une batterie plus sûre, se recharge plus rapidement, a la même puissance et ne court-circuite pas lors des inondations.

Les travaux sont détaillés dans une nouvelle étude en Communication Nature.

dit Yang Yang, professeur agrégé à l’Université de Californie, Californie Centre de technologie des nanosciences qui a mené la recherche. “C’est parce que l’eau salée corrode la batterie et provoque un court-circuit, enflammant les solvants inflammables et d’autres composants. Notre batterie utilise l’eau salée comme solution électrolytique, éliminant les solvants hautement volatils.”

Également au cœur de la conception de la batterie se trouve sa nouvelle conception, la nano-ingénierie qui permet à la batterie de surmonter les limitations des batteries aqueuses précédentes, telles que les temps de charge lents et la faible stabilité.

Conçue avec la technologie UCF à charge rapide, la batterie atteint une charge complète en trois minutes, par rapport aux heures nécessaires pour les batteries lithium-ion.

Yang est un expert en développement de matériaux pour Dispositifs d’énergie renouvelable tels que des batteries avec une sécurité améliorée.

Incendies de véhicules électriques en eau salée

Le problème des incendies de véhicules électriques est survenu après les inondations d’eau salée lors de l’ouragan Sandy en 2012 et de l’ouragan Isaias en 2020.

En conséquence, le service d’incendie américain et la National Highway Traffic Safety Administration émis des directives spéciales Pour répondre aux incendies de véhicules électriques causés par les inondations d’eau salée.

Les incendies nécessitent de grandes quantités d’eau pour être éteints, l’Association internationale des chefs de pompiers recommandant aux pompiers de garantir un approvisionnement en eau continu et durable de 3 000 à 8 000 gallons.

Au moins 12 incendies de véhicules électriques ont été signalés dans les comtés de Collier et Lee en Floride après l’ouragan Ian, avec de nombreux véhicules partiellement immergés dans l’eau salée, selon le département américain de la Défense. pompiers.

conception de la batterie

Les conceptions précédentes de batteries aqueuses souffraient d’une faible puissance de sortie, d’instabilité, de la croissance de structures métalliques nocives appelées dendrites sur l’électrode négative et de la corrosion.

En utilisant de l’eau salée comme électrolyte liquide pour la batterie, les chercheurs de l’UCLA ont pu utiliser des ions minéraux naturels présents dans l’eau salée, tels que le sodium, le potassium, le calcium et le magnésium, pour créer une batterie à deux cations qui stocke plus d’énergie. Cette mise en œuvre leur a permis de surmonter la lenteur des conceptions précédentes de batteries à eau à un seul positif.

Pour résoudre les problèmes d’instabilité, de croissance de dendrites et de corrosion, les chercheurs ont conçu une anode en forme de forêt tridimensionnelle recouverte d’une fine couche protectrice d’oxyde de zinc.

La nouvelle surface nano-ingénierie, qui ressemble à une vue à vol d’oiseau d’une forêt, permet aux chercheurs de contrôler avec précision les réactions électrochimiques, augmentant ainsi la stabilité de la batterie et sa capacité de charge rapide.

De plus, la couche d’oxyde de zinc a inhibé la croissance dendritique du zinc, ce qui a été confirmé par microscopie optique.

“Ces batteries, qui utilisent de nouveaux matériaux développés dans mon laboratoire, resteront sûres même si elles sont utilisées de manière incorrecte ou inondées d’eau salée”, déclare Yang. “Notre travail peut aider à améliorer et à continuer de faire progresser la technologie des véhicules électriques en tant que forme de déplacement fiable et sûre.”

Licence et remerciements et appréciation

La technologie en instance de brevet est disponible pour Licence Par l’intermédiaire du Bureau de transfert de technologie de l’UCF.

La recherche a été soutenue par un financement de la US National Science Foundation et du Petroleum Research Fund de l’American Chemical Society.

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