De nouvelles batteries au lithium qui durent plus longtemps et se chargent en moins de 5 minutes

Une nouvelle approche chimique permet d’obtenir une batterie plus performante sur 1 000 cycles de charge.

Des ingénieurs ont mis au point une nouvelle batterie au lithium dotée de meilleures électrodes, qui pourrait modifier considérablement la vitesse de chargement. Leur nouvelle batterie se charge en moins de cinq minutes, ce qui est plus rapide que toutes les batteries actuellement disponibles sur le marché, en particulier celles des véhicules électriques.

Les chercheurs ont étudié un système qui présentait une asymétrie entre la charge et la décharge. Il fallait qu’ils se chargent très rapidement tout en se déchargeant très lentement. Ils ont examiné la vitesse à laquelle les réactions chimiques se produisent par rapport à la vitesse de déplacement de certains produits chimiques pour atteindre le site de réaction.

Ils ont découvert que l’indium était un métal intéressant à utiliser dans la batterie. Il se déplace assez rapidement, mais sa cinétique de réaction de surface est lente, de sorte qu’il peut être chargé assez rapidement et déchargé lentement. Un candidat idéal.

“Notre objectif était de créer des électrodes de batterie qui se chargent et se déchargent de manière à s’adapter à la routine quotidienne”, a déclaré l’auteur principal, Shuo Jin, de l’université de Cornell, dans un communiqué. “Concrètement, nous souhaitons que nos appareils électroniques se chargent rapidement et fonctionnent pendant de longues périodes. Pour y parvenir, nous avons identifié un matériau d’anode en indium unique qui peut être associé efficacement à divers matériaux de cathode pour créer une batterie qui se charge rapidement et se décharge lentement.”

La batterie est passionnante, mais pas parfaite. L’indium est assez lourd, ce qui affecte le lieu et le mode d’utilisation de ces piles. Toutefois, les chercheurs pensent qu’il pourrait exister des alliages présentant des propriétés avantageuses similaires à celles de l’indium, mais sans les inconvénients, et que ces alliages pourraient constituer les batteries de l’avenir.

La mise au point d’une telle batterie signifierait que la capacité des transports électrifiés pourrait être élargie, à la fois en termes d'”arrêts de ravitaillement” et de distance parcourue. C’est ce que l’on appelle souvent l’angoisse de l’autonomie.

“L’anxiété liée à l’autonomie est un obstacle à l’électrification des transports plus important que tous les autres obstacles, tels que le coût et la capacité des batteries, et nous avons identifié une voie pour l’éliminer en utilisant des conceptions d’électrodes rationnelles”, a ajouté le professeur Lynden Archer, qui a supervisé le projet.

“Si vous pouvez charger la batterie d’un véhicule électrique en cinq minutes, vous n’avez pas besoin d’une batterie suffisamment grande pour une autonomie de 483 kilomètres. Vous pouvez vous contenter de moins, ce qui pourrait réduire le coût des VE et permettre une adoption plus large.”

Un article décrivant cette avancée est publié dans la revue Joule.

Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche