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Une startup veut augmenter la production de nanoparticules de silicium pour de meilleures batteries lithium-ion

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Une startup de la Nouvelle-Orléans veut augmenter la production de nanoparticules de silicium pour de meilleures batteries lithium-ion.

Il est facile de s’enthousiasmer chaque fois que l’on parle d’une nouvelle technologie de batterie qui détient un grand potentiel pour alimenter notre avenir électrique. Il y a beaucoup de travail à faire pour que les batteries se chargent plus rapidement, retiennent plus d’énergie et même suffisamment malléables pour être étirées et tordues sans perdre leur capacité à alimenter les appareils.

Parmi les nombreuses approches différentes qui ont été explorées pour atteindre une plus grande capacité, le silicium est le plus prometteur en remplacement du graphite dans les anodes des batteries lithium-ion. Mais malgré son abondance et sa capacité dix fois supérieure, le silicium « gonfle » pendant la charge en se combinant avec du lithium pour former un alliage appelé siliciure de lithium qui prend 3 à 4 fois le volume initial.

Cela peut réduire considérablement la sécurité d’une batterie qui utilise une anode en silicium, mais plusieurs startups recherchent des moyens de contourner ce problème. Des exemples d’idées incluent la mise en cage du silicium à l’aide de graphène ou l’utilisation d’une anode en forme de brosse constituée de nanofils de silicium pouvant s’étendre en toute sécurité en diamètre. Dans tous les cas, il y aura une énorme demande de nanoparticules de silicium dans la prochaine décennie.

Au lieu d’essayer de déterminer quelle approche est la meilleure, une startup basée à la Nouvelle-Orléans appelée Advano veut se concentrer sur la réalisation de l’échelle aussi rapidement que possible en adoptant une approche descendante. Alors que la plupart des entreprises commencent avec un gaz ou un liquide pour obtenir les nanoparticules de silicium les plus précises, Advano prévoit de broyer le matériau en vrac – principalement du silicium réutilisé à partir de panneaux solaires – jusqu’à ce que les nanoparticules résultantes soient suffisamment bonnes.

La société affirme qu’elle peut actuellement produire une tonne de nanoparticules de silicium par an, et commencera bientôt la production dans une nouvelle usine qui pourrait en faire dix fois plus. C’est encore une quantité relativement faible, mais l’idée est qu’à mesure qu’Advano intensifie ce nouveau processus, les fabricants de batteries peuvent incorporer différentes quantités de nanoparticules de silicium pour améliorer la capacité, ce qui est précisément ce que fait Tesla.

Advano dit utiliser des techniques conventionnelles qui sont normalement utilisées pour les anodes en graphite, ce qui facilite le recours aux chaînes d’approvisionnement existantes. Cela dit, le fondateur Alexander Girau dirige une petite entreprise de seulement 20 employés, qui, selon lui, a la capacité d’être plus rapide.

En fin de compte, l’idée est de faire baisser les prix de 500 à 10 000 $ par kg de nanoparticules de silicium à quelque chose entre 15 et 150 $ par kg.

Une approche similaire est utilisée par XNRGI, une startup qui utilise les mêmes techniques de fabrication que les fabricants de puces pour produire des batteries en « silicium poreux » pour à peu près tous les types d’applications imaginables, y compris le transport, les drones, le stockage sur le réseau électrique et l’électronique grand public.


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