Vous avez inévitablement entendu parler des batteries au lithium-ion. Des batteries qui alimentent la plupart de nos appareils électroniques portables et, bien sûr, les véhicules électriques. Elles ont sans aucun doute révolutionné notre mode de vie, mais elles ont aussi quelques défauts. Parmi eux, on peut notamment citer des courts-circuits et une autonomie relativement faible pour les véhicules électriques. Les chercheurs ont travaillé dur pour trouver de meilleures solutions de batteries, plus durables. Des batteries ne pesant pas une tonne et ne coûtant pas un bras et une jambe. Aujourd'hui, une équipe de scientifiques allemands a peut-être trouvé le Saint Graal. Ils ont créé une batterie lithium-métal qui atteint une densité énergétique incroyablement élevée. Une densité de 560 Wh/kg avec une grande stabilité.
Par le passé, les batteries au lithium-métal étaient extrêmement instables et ont même explosé. Ce qui les rendait beaucoup trop dangereuses pour être utilisé dans le monde commercial. Mais grâce aux nouvelles avancées découvertes par des chercheurs de l'Institut Helmholtz d'Ulm (HIU) de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), elles pourraient durer beaucoup plus longtemps et être beaucoup plus sûres.
Batterie lithium-métal : une densité énergétique supérieur
La nouvelle batterie utilise une combinaison de cathodes en couches pauvres en cobalt et riches en nickel (NCM88). Elle emploie aussi un électrolyte organique LP30 disponible dans le commerce. Des matériaux qui, lorsqu'ils fonctionnent ensemble, permettent de stocker une énergie élevée par masse. Leur combinaison offre aussi une capacité largement stable sur de nombreux cycles, selon les chercheurs.
Et les résultats sont remarquables. Sa densité énergétique est supérieure au seuil typique de 500 Wh/kg. Une densité énergétique utilisée surtout pour alimenter les VE de nouvelle génération. Elle est aussi bien supérieure à la densité énergétique habituelle de 250-300 Wh/kg des batteries lithium-ion, comme l'a souligné New Atlas.
En outre, l'équipe a expliqué que sa nouvelle batterie lithium-métal a conservé 88 % de sa capacité de stockage initiale après 1 000 cycles. Et son efficacité coulombienne moyenne — le rapport entre sa capacité de décharge et de charge — s'élève à 99,94 %.
Des recherches et des adaptations supplémentaires sont nécessaires avant que cette batterie ne soit viable dans le monde réel. Toutefois, il s'agit d'une avancée fantastique.
Cette nouvelle, ainsi que la récente découverte des chercheurs de l'université de Harvard, qui ont fait part de leur batterie lithium-métal stable et à l'état solide en mai 2021 dans la revue Nature, ne font que montrer les progrès que nous réalisons pour améliorer la durée de vie, le poids et le stockage des batteries.
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