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L’augmentation de la popularité des véhicules électriques offre la possibilité de s’éloigner des combustibles fossiles pour un avenir plus durable. Bien que des progrès technologiques importants aient considérablement amélioré l’efficacité de ces véhicules, plusieurs problèmes entravent encore leur adoption à grande échelle.

De nouvelles électrodes pour des véhicules électriques moins lourds

L’un des plus importants de ces défis est le poids, car même les batteries et les supercondensateurs des véhicules électriques les plus récents sont extrêmement lourds. Une équipe de recherche du Texas A&M University College of Engineering aborde le problème de poids sous un angle unique. La plupart des recherches visant à réduire le poids des véhicules électriques se sont concentrées sur l’augmentation de la densité énergétique, réduisant ainsi le poids de la batterie ou du supercondensateur.
Cependant, une équipe dirigée par Jodie Lutkenhaus, professeure au département de génie chimique, croit qu’il est possible d’alléger les véhicules électriques en stockant l’énergie dans les panneaux de la carrosserie. Cette approche présente ses propres défis techniques, car elle nécessite le développement de batteries et de supercondensateurs ayant les mêmes propriétés mécaniques que les panneaux structurels de la carrosserie. En particulier, les batteries et les électrodes des supercondensateurs sont souvent formées de matériaux cassants et ne sont pas mécaniquement solides.
Dans un article publié dans Matter, l’équipe de recherche a décrit le processus de création de nouvelles électrodes de supercondensateurs dont les propriétés mécaniques ont été considérablement améliorées. Dans ce travail, l’équipe de recherche a pu créer des électrodes très solides et rigides à base de nanofibres de graphène et de Kevlar fonctionnalisés par la dopamine.

La dopamine permet une amélioration des performances mécaniques

La dopamine, qui est aussi un neurotransmetteur, est une molécule hautement adhésive qui imite les protéines qui permettent aux moules de coller sur pratiquement toutes les surfaces. L’utilisation d’ions de dopamine et de calcium permet une amélioration significative des performances mécaniques.
En fait, dans cet article, les chercheurs rapportent que leurs électrodes de supercondensateurs ont l’efficacité multifonctionnelle la plus élevée à ce jour pour des électrodes à base de graphène.
Ces recherches mènent à une toute nouvelle famille d’électrodes structurelles, qui ouvre la porte au développement de véhicules électriques plus légers. Bien que ces travaux aient surtout porté sur les supercondensateurs, Lutkenhaus espère traduire les résultats de ses recherches en batteries robustes et rigides.
Source : Texas A&M University
Crédit photo : Pixabay