Batteries à semi-conducteurs. Une technologie tant attendue qui pourrait changer le monde

Imaginez qu'il existe une technologie que nous avons découverte il y a des siècles et que des milliards de dollars sont investis dans la recherche afin d'en tirer parti, mais ne l'ont pas fait… Nous ne faisons que quelques pas vers sa maîtrise. Ce sont les batteries, messieurs, qui peuvent changer la façon dont nous utilisons différents appareils, des outils électriques, jouets et ordinateurs portables aux appareils médicaux et engins spatiaux. Mais cette situation peut changer dans les années à venir, et les recherches récentes peuvent être considérées comme une technologie révolutionnaire tant attendue, et lorsqu'elle se répandra, le monde pourra changer pour le mieux et, plus important encore, elle nous sevrera des combustibles fossiles qui ont détruit notre monde.

Batterie

Les batteries sont des dispositifs capables de stocker de l'énergie chimique et de la convertir en énergie électrique grâce à une décharge, et elle se compose de quatre parties principales : la cathode, reliée à la borne positive, l'anode, reliée à la borne négative, une substance contenant des ions libres qui forment un milieu qui conduit l'électricité (électrolyte), et le séparateur ou l'isolant.

La cathode et l'anode sont les électrodes, et pour qu'un courant électrique se produise, les électrons doivent se déplacer d'une électrode à l'autre, dans ce cas, les électrons sont passés de l'électrode négative à l'électrode positive. deux électrodes, alors, est de produire du courant électrique, permettant électrolyte En faisant circuler des ions positifs entre les électrodes et en équilibrant le flux d'électrons, le séparateur éloigne les électrodes et empêche tout contact électrique ou problème pouvant survenir dans le circuit.

batterie à l'état solide

Il existe une différence importante entre les batteries à l'état liquide telles que les batteries au lithium que nous utilisons actuellement dans la plupart de nos appareils et les batteries à l'état solide qui sont actuellement en cours de développement intensif, qui est (la substance qui contient des ions libres et constitue un conducteur électriquement moyen) où les batteries liquides contiennent un électrolyte liquide et permettent à certains composés de l'électrolyte liquide de former des cristaux appelés dendrites, et une surcharge peut conduire à l'accumulation de cristaux sur l'anode puis au contact de la cathode, ce qui entraîne par conséquent des explosions dangereuses, contrairement aux solides. indiquer les batteries que nous utilisons actuellement, qui comprennent un électrolyte de type solide, qui empêche la croissance de ces dendrites nocives car la batterie solide a une densité énergétique plus élevée, des risques d'incendie et d'explosion plus faibles, prend moins de place et est capable de fonctionner à différentes températures sans aucun probléme.

Développement de la technologie des batteries solides

La plupart des constructeurs automobiles cherchent à passer aux voitures électriques, et ils sont le plus grand bénéficiaire du développement de la technologie des batteries solides.La batterie est considérée comme le point faible des voitures électriques car elle réduit son autonomie opérationnelle par rapport aux voitures traditionnelles, qui ont une autonomie c'est plusieurs fois ce que les voitures électriques peuvent atteindre, et la portée moyenne d'une voiture électrique est de 250 à 300 miles (402 à 483 km) avec une charge complète et il faut 17 à 450 heures pour charger complètement un véhicule selon que le véhicule est en charge à une station ou utilise une prise à la maison, cependant, la popularité des véhicules électriques devrait continuer à croître pour finalement dominer.Sur le secteur automobile, mais pour dominer le marché, les voitures électriques doivent étendre leur autonomie à au moins au moins 724 miles (XNUMX km) et restent abordables pour le consommateur.

C'est pourquoi Volkswagen, Ford, BMW, Hyundai, Toyota et même le fondateur de Microsoft, Bill Gates, ont investi des milliards de dollars dans la recherche pour développer des batteries solides, et la société soutenue par Bill Gates connue sous le nom de QuantumScape fabrique des batteries solides avec des couches céramiques capables de fonctionner à différentes températures, tandis que Toyota a l'intention de lancer un nombre limité de voitures équipées de batteries solides d'ici 2025.

Batteries à semi-conducteurs de la taille d'un grain de riz

En outre, le physicien lauréat du prix Nobel et inventeur de la batterie au lithium et de la mémoire utilisée dans les ordinateurs, « John GoodenoughUn brevet pour une batterie solide en vitrocéramique qui est stable, ininflammable, fournit une charge plus rapide et peut stocker trois fois plus d'énergie que la batterie lithium-ion connue.Cela a été réalisé en ajoutant du sodium ou du lithium pour former une électrode dans la batterie et plus important encore, il est abordable et peut durer plus longtemps. Il dispose de 2000 4 cycles de charge et de décharge et fonctionne dans une plage de température comprise entre -140 °F et 20 °F (-60 °C et XNUMX °C).

Samsung fonctionne sur des batteries solides

 Si nous regardons les développements qui Atteint par Samsung Dans le domaine des batteries à semi-conducteurs, nous pensons qu'ils sont capables de développer une batterie qui peut être chargée et déchargée plus de 1000 500 fois avec une autonomie de 805 miles (500000 km) par charge, avec une durée de vie de XNUMX XNUMX miles, tout en être capable de fonctionner efficacement dans des températures extrêmes.

Enfin, les grandes entreprises coopèrent dans le domaine de la recherche et du développement pour que la batterie à l'état solide soit à notre portée, et nous la verrons peut-être dans plusieurs années mais quand elle apparaîtra, elle fera un boom dans tout car elle n'est pas fiable uniquement dans les voitures électriques, mais sera dans tout, à partir des appareils médicaux, des smartphones et même des engins spatiaux.

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