Des chercheurs sont parvenus à créer un prototype de batterie à semi-conducteurs dotée d’une nouvelle électrode prometteuse. Son alliage permet de régler le problème de stabilité que rencontre ce type de technologie et d’augmenter sa durée de vie.

[EN VIDÉO] De Volta au graphène : l’évolution des batteries Le type de batterie le plus courant est la batterie lithium-ion. Plusieurs technologies sont sur les rangs pour la remplacer.

En matière de technologies de batterie, cela fait plusieurs années que les batteries à semi-conducteurs font l’objet de recherches poussées. En venant remplacer le liquide de l’électrolyte par un matériau solide, les avantages sont multipliés. Avec elles, l’autonomie pourrait doubler, la charge de la batterie s’accélérer et la taille des cellules diminuer. Une formule qui serait parfaite si cette technologie ne rencontrait pas d’importants soucis de stabilité qui impactent fortement sa longévité. L’instabilité provient du mouvement des ions lithium durant la charge. Ils se dilatent puis réduisent en taille et cela vient altérer rapidement la chimie.

Pour régler ce problème, les chercheurs de l’université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW Sydney) en Australie, dirigés par le professeur Naoaki Yabuuchi de l’université nationale de Yokohama, au Japon, ont planché sur une nouvelle électrode. Son matériau est composé de titanate de lithium et de dioxyde de vanadium, ainsi que de lithium. L’ensemble est broyé et mixé sous la forme de particules de taille nanométrique.

LES BATTERIES LITHIUM-ION DES VÉHICULES ÉLECTRIQUES D’AUJOURD’HUI N’OFFRENT PAS LES PERFORMANCES ET LA DURABILITÉ NÉCESSAIRES À UN PRIX RAISONNABLE. © BCLASS, SHUTTERSTOCK

Augmenter l’autonomie et la durée de vie de la batterie

L’alliage permet de conserver les propriétés des ions lithium au fil des cycles de charge et de décharge. Avec ce procédé, les ions lithium ne se dilatent plus car les ions vanadium viennent remplir les espaces laissés vacants. Lors des tests, le prototype de batterie était doté d’une capacité de 300 mAh/g. Celle-ci s’est maintenue même après 400 cycles de charge et de décharge. Autrement dit, la batterie n’a pas décliné, comme c’est le cas habituellement avec les modèles à semi-conducteurs.

Ce prototype est observé de près par l’industrie des automobiles électriques. Cette technologie pourrait leur conférer une plus grande autonomie et rallonger la durée de vie des cellules. Enfin, le dernier atout est que, selon les chercheurs, une charge complète d’un véhicule électrique pourrait être réalisée en cinq minutes.

FUTURA Science via CONGO PUB Online