First Graphene Limited (‘First Graphene’ ; ou ‘la Société’ ;) a annoncé qu'elle a obtenu un brevet supplémentaire au sein de sa famille de brevets existants sur la cavitation hydrodynamique, auprès de l'Office de la propriété intellectuelle du Royaume-Uni. Le brevet décrit comment la technologie du procédé de cavitation hydrodynamique peut être utilisée pour recouvrir des particules d'un revêtement de surface constitué de plaquettes de graphène. Il s'agit d'une technologie potentielle permettant de produire des particules de silicium recouvertes de graphène pour les utiliser comme matériaux d'anode dans les dispositifs de stockage d'énergie. Un défi majeur dans le développement de la prochaine génération de batteries est de savoir comment augmenter leur capacité de stockage d'énergie. Les anodes en carbone existantes ont généralement une densité énergétique d'environ 400 mAhg-1, alors que la valeur théorique équivalente pour le silicium est un ordre de grandeur plus élevé, à 4200 mAhg-1. Cela fait du silicium un matériau très intéressant pour les dispositifs de stockage d'énergie. L'utilisation de particules de silicium pose actuellement de nombreux problèmes, notamment leur faible conductivité électrique intrinsèque et la lenteur de la diffusion du lithium dans l'électrode. Un autre problème majeur est le changement de volume important lorsque les ions lithium, qui sont utilisés pour transférer la charge électrique, entrent et sortent de l'électrode. Cela provoque la dégradation de l'électrode en silicium, entraînant une perte irréversible des performances du dispositif de stockage. Le défi consiste à maintenir la capacité de la batterie après un nombre donné de cycles : celle-ci devrait idéalement être supérieure à 90% après 200 cycles ou plus. L'enrobage de particules de silicium avec une couche conductrice, qui est également poreuse aux ions de lithium, tout en fournissant également un "renforcement" pour atténuer la dégradation structurelle, est une méthode potentielle qui pourrait surmonter les défis ci-dessus. En tant que matériau mécaniquement solide, conducteur et mince, un revêtement de graphène sur la surface de particules de silicium se prête facilement à une solution. Ce brevet couvre l'utilisation de la technologie du procédé de cavitation de First Graphene pour faire croître directement des nanoplaquettes de graphène conducteur sur la surface de particules appropriées, y compris le silicium. L'avantage de ce procédé est qu'il est simple, évolutif et utilise des matières premières facilement disponibles qui sont traitées dans des conditions ambiantes générales, contrairement aux pratiques industrielles standard qui nécessitent des températures supérieures à 900°rés. Un autre avantage est que le procédé est propre ; de l'hydrogène gazeux est produit comme sous-produit. Les travaux initiaux de preuve de concept divulgués dans le brevet décrivent comment le graphène peut être synthétisé sur la surface des particules de silicium, ce qui donne une augmentation significative de la conductivité électrique mesurée. L'obtention de ce brevet confère à la société une position solide sur le marché mondial des batteries à anode de silicium, qui devrait atteindre 270 millions de dollars d'ici 2027 1, en lui fournissant un procédé évolutif et un produit pouvant être utilisé lors d'essais dans des dispositifs de stockage d'énergie. Le brevet accordé fournit également un moyen de protéger la propriété intellectuelle de la société associée à l'utilisation de la technologie de cavitation sur ce marché au Royaume-Uni.