Des nouveaux horizons pour les batteries lithium-ion avec des anodes en silicium grâce aux systèmes plasma innovants
En 2007, des chercheurs de l’université de Stanford ont découvert une solution aux problèmes liés au silicium dans les batteries. Ils ont réussi à stocker le lithium dans de minuscules nanofils de silicium en utilisant de nouvelles techniques et méthodes issues de la nanotechnologie. Les dimensions de ces nanofils de silicium sont environ mille fois plus fines que l’épaisseur d’une feuille de papier. Les nanofils de silicium gonflent lorsqu’ils absorbent des ions lithium chargés positivement, tandis que leurs propriétés physiques, c’est-à-dire leur taille et leur forme, empêchent le silicium de se fracturer et de se briser.
1. Les anodes en silicium améliorent les performances des batteries lithium-ion
Pour les raisons mentionnées ci-dessus, le silicium est largement considéré comme le futur matériau de choix dans la technologie des anodes. Les fabricants de batteries et les constructeurs d’automobiles souhaitent profiter de sa capacité de charge élevée. Les batteries dotées d’anodes en silicium atteignent des énergies nettement plus élevées par unité de volume et par unité de poids que les batteries actuelles basées sur des anodes en carbone.
Figure 5 : Croissance tridimensionnelle de colonnes de silicium par dépôt de plasma micro-ondes à basse pression pour la production des anodes en silicium pur [3]
Les installations de fabrication utilisant la technologie Duo-Plasmaline pour le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) de couches de silicium poreux tridimensionnelles présentent un fort potentiel pour la production d’anodes en nanofils de silicium. La figure 5 montre la croissance des colonnes de silicium en trois dimensions par dépôt de plasma micro-ondes à basse pression pour des anodes en silicium pur.
2. Duo-Plasmaline permettant un traitement de surface homogène et doux
La combinaison Duo-Plasmaline – Plasma Array permet un traitement de surface très efficace, même pour les matériaux thermosensibles, grâce aux densités élevées de radicaux à faible énergie caractéristiques aux plasmas micro-ondes non équilibré à basse pression. Le plasma est formé seulement par excitation des micro-ondes, c’est-à-dire sans rajout d’un champ magnétique supplémentaire. Cela permet d’étendre facilement les applications pour des quantités importantes qui nécessitent un traitement de surface très précis et homogène et pour les matériaux qui nécessitent un traitement très doux.
Etes-vous intéressé ? Souhaitez-vous savoir comment fonctionne cette technologie en détail ? Consultez notre article approfondi sur la technologie Duo-Plasmaline. (Lien vers l’article 1)
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Bibliographie:
[3] Applying Solar Technology for Pure Silicon Anodes: Porous Silicon Anodes. [online] Homepage: LeydenJar Energising Technologies
URL: https://leyden-jar.com/technology/ [status: June 16, 2021].
