Le graphite sphérique de Mason Graphite utilisé dans le matériau d'anode composite avec silicium de Sicona pour les batteries Li-ion démontre des performances électrochimiques prometteuses.
MONTRÉAL, 01 nov. 2021 (GLOBE NEWSWIRE) -- Mason Graphite Inc. (« Mason Graphite » ou la « Société ») (TSX.V: LLG ; OTCQX : MGPHF) a le plaisir d'annoncer que des essais utilisant le graphite purifié sphérique du Lac Guéret (« SPG ») de Mason Graphite avec des ajouts de silicium (« Si ») ont donné des résultats très prometteurs. Cette série d’essais ayant été initialement annoncée dans le communiqué de presse de la Société daté du 7 juin 2021.
Ces essais ont été réalisés par Sicona Battery Technologies (« Sicona »), l'un des partenaires stratégiques de Mason Graphite, en utilisant son procédé en instance de brevet de combinaison de nanoparticules de Si, de carbone, de SPG et/ou de graphite synthétique pour obtenir les matériaux d'anode pour batteries Li-ion de prochaine génération.
Augmentation significative de capacité pour les batteries Li-ion grâce aux ajouts de silicium.
Le Si augmente la densité énergétique des batteries Li-ion, permettant de stocker davantage d'énergie électrique par unité de volume d'anode ; cela se traduirait, par exemple, par une autonomie supérieure pour les véhicules électriques tout en utilisant des batteries de taille similaire. Le silicium présente une capacité bien supérieure à stocker des ions de lithium, et donc de l'énergie, par rapport au graphite, mais gonfle inévitablement lors de la charge, entraînant d'importants défis mécaniques.
La solution actuellement envisagée par l'industrie repose sur de modestes ajouts de Si (typiquement sous la forme d’oxyde de silicium « SiOx ») aux matériaux d'anode à base de graphite, augmentant ainsi la densité énergétique, tout en limitant le gonflement à des niveaux gérables. Cette approche est cependant limitée par les coûts élevés du SiOx de même que par l’augmentation réelle de la densité d’énergie, le cyclage à long terme, et la susceptibilité aux vitesses de cyclage.
L'objectif du premier produit commercial, établi grâce aux discussions de Sicona avec plusieurs clients potentiels, est un matériau d'anode composite ayant une capacité initiale de 450 milliampères-heure par gramme de matériau (« mAh/g ») (Sicona « SiG450TM »). Ce produit commercial, pouvant être facilement mis en œuvre dans les procédés de fabrication de batteries existants, devrait ainsi être rapidement adopté industriellement.
Le SPG de Mason Graphite dans les composites Si
Cette récente série d’essais était basée sur la formulation exclusive de Sicona pour produire un matériau d'anode actif en silicium-graphite-carbone, comprenant quelques pourcents de Si, du carbone et un mélange de SPG de Mason Graphite et de graphite synthétique. Le matériau d'anode composite a ensuite été testé dans des batteries Li-ion prototypes (demi-piles) par Sicona, dans une formulation 80:10:10 (AM:BM:CM). Les faits saillants sont :
- Capacité initiale de 435 mAh/g, soit une augmentation de 19 % par rapport à la capacité typique de 365 mAh/g pour le graphite naturel, et 22,5 % par rapport à la capacité typique de 355 mAh/g du graphite synthétique ;
L'objectif commercial de 450 mAh/g devrait être facilement atteint par Sicona avec le SPG de Mason Graphite grâce à l'optimisation de la formulation de certains paramètres clés dans les tests à venir ;
- Efficacité coulombienne de 100 % après 250 cycles à des taux de charge variants de 0,5C (2 heures pour une charge complète) à 4.6C (13 minutes pour une charge complète), ce qui indique la possibilité d'obtenir de très bons cyclages sur de longues durées, et ce même après avoir soumis les cellules à des vitesses de charge plus rapides de 1C, 2C, 3C et 4,6C ;
- Capacité de rétention jusqu’à 96 % après avoir augmenté le taux de cyclage de 0,1C (10 heures pour une charge/décharge complète) à un taux de cyclage de 1C (1 heure pour une charge/décharge complète) – l’objectif d’un producteur coréen de cellules est un minimum de 90 % ;
- Rétention de la capacité de 63 % lors de l'augmentation du taux de cyclage de 1C à 3,7C (16 minutes pour une charge complète) et capacité de rétention de 54 % lors de l'augmentation du taux de cyclage jusqu'à 4,6C (13 minutes pour une charge complète). Il est important de noter que lors du retour des cellules à un taux de cyclage de 0,5C, elles retrouvent 100 % de leur capacité d'origine (435 mAh/g) ;
- Les résultats des essais de cyclage sont présentés dans le graphique ci-dessous.
https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/c1c4dc15-8594-4ff7-9dbc-86e31affbf06
Les essais de cyclage, qui comportent les essais de variation de taux de charge, sont toujours en cours sur ces mêmes cellules et des essais d’optimisation seront effectués prochainement. Des essais pour atteindre des capacité supérieures (tels 550 mAh/g et 650 mAh/g) devraient également avoir lieu sous peu.
À propos de Sicona Battery Technologies
Sicona développe une technologie de matériaux de batterie de nouvelle génération utilisée dans les anodes (électrodes négatives) des batteries lithium-ion qui permettent la mobilité électrique et le stockage d'énergie renouvelable. Sicona commercialise une technologie innovante d'anode de batterie en composite de silicium, développée et perfectionnée au cours des dix dernières années à l'Australian Institute for Innovative Materials (AIIM).
Pour plus d’information, visiter le www.siconabattery.com.
A propos de Mason Graphite Inc.
Mason Graphite est une société canadienne vouée à la production et à la transformation de graphite naturel. Sa stratégie comprend le développement de produits à valeur ajoutée, notamment pour les technologies vertes comme l’électrification des transports. La Société détient également 100% des droits sur le gisement de graphite du Lac Guéret, l’un des plus riches au monde. La Société est gérée par une équipe expérimentée cumulant de nombreuses décennies d’expérience dans le graphite, couvrant la production, les ventes, ainsi que la recherche et le développement.
Pour plus d’informations : www.masongraphite.com
Mason Graphite Inc., au nom du Conseil d’administration :
“Peter Damouni”, Directeur exécutif
Mason Graphite Inc.
Ana Rodrigues à info@masongraphite.com ou au 1 514 289-3580
Bureau chef: 3030, boulevard Le Carrefour, Suite 600, Laval, Québec, Canada, H7T 2P5
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