Trafotek utilise une source de rayons X pilotée par laser pour améliorer les performances des batteries de véhicules électriques

À l’avenir, les fabricants de batteries de véhicules électriques pourront encore améliorer la durabilité et les performances des batteries de véhicules électriques grâce à des sources de rayons X compactes. Cette avancée est le résultat d'un projet de recherche mené par XProLas.
Les partenaires de développement du programme XProLas travaillent actuellement au développement d'une source de rayons X pilotée par laser, les premiers systèmes de démonstration étant attendus en 2026. Ces systèmes offriront aux fabricants la possibilité de surveiller les processus de charge et de décharge des batteries en temps réel et sera capable d'identifier les impuretés présentes dans la batterie avec un très haut degré de précision.
Les résultats de cette recherche seront directement applicables au développement de nouvelles batteries et devraient améliorer des paramètres de performance clés tels que la vitesse de charge.
Il convient de noter que, dans le passé, de telles études étaient généralement menées sur des pédales d'accélérateur à grosses particules de plus de 100 mètres de long, et que ces installations sont extrêmement rares, limitant l'étendue et l'efficacité de la recherche. En revanche, les sources de rayons X laser n’ont que la taille d’une maison mobile et sont beaucoup moins chères à fabriquer, ce qui les rend plus adaptées à une utilisation généralisée dans les environnements industriels.
Le projet de recherche XProLas dispose d'un budget d'environ 15 millions d'euros et est financé par le ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche (BMBF).
Dans ce projet, Tonsfast utilise son expertise dans la fabrication industrielle de lasers pour fournir des matériaux et des composants de cellules à tester avec des partenaires tels que BASF et Cellforce. En outre, des sociétés telles que Ushio Germany, Excillum, Bruker et Viscom apportent une expertise clé dans la construction de sources de faisceaux et de systèmes. L'Université de Hanovre ainsi que les Instituts Fraunhofer d'Aix-la-Chapelle et d'Iéna ont également apporté un soutien important au projet au niveau académique.
Outre les applications mentionnées ci-dessus, le projet XProLas travaille au développement d'une source de rayons X compacte et à haute luminosité spécialement conçue pour l'analyse des matériaux cathodiques des batteries de véhicules électriques.
Les matériaux cathodiques des batteries de véhicules électriques sont essentiels à leurs performances et à leur fiabilité globales, et la composition précise de ces matériaux ne peut être connue avec précision que grâce à des mesures aux rayons X.
Nous espérons que la source de rayons X compacte pilotée par laser remplacera les grandes installations de recherche dans ce domaine, accélérant ainsi le processus de développement pour les fabricants de matériaux cathodiques.
Dans le processus de génération de rayons X, le laser agit comme une source de faisceau en amont, créant un plasma en frappant une cible métallique spécifique (comme le gallium, l'indium ou l'étain) avec une impulsion laser, qui à son tour libère une lumière de très courte longueur d'onde. comme les rayons X.