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Jan 08, 2024

Des scientifiques viennent de réaliser une avancée majeure sur une alternative au lithium

Des chercheurs ont récemment découvert un moyen de fabriquer une batterie efficace à partir de zinc – un métal peu coûteux et couramment trouvé – au lieu des métaux rares utilisés dans les batteries au lithium. Le plus rechargeable

Des chercheurs ont récemment découvert un moyen de fabriquer une batterie efficace à partir de zinc – un métal peu coûteux et couramment trouvé – au lieu des métaux rares utilisés dans les batteries au lithium.

Aujourd’hui, la plupart des batteries rechargeables sont des batteries lithium-ion, qui contiennent d’autres métaux comme le cobalt et le nickel, rapporte Tech Xplore. À mesure que les véhicules électriques (VE) et le stockage d’énergie à grande échelle deviennent plus courants, nous aurons de plus en plus besoin de ces métaux – mais comme ils sont rares, les coûts sont souvent énormes.

De nombreux chercheurs travaillent sur des options de batteries moins chères pour réduire ou remplacer ces métaux. Une entreprise chinoise a créé une voiture alimentée par une batterie au sodium, et un chercheur de l'Université du Maryland a inventé une batterie partiellement biodégradable composée de zinc et de coquilles de crabe. Les chercheurs ont même découvert non pas une mais deux façons de stocker de l’énergie dans le sable ordinaire.

Selon Tech Xplore, ce nouveau projet, dirigé par Xiulei « David » Ji de l’Oregon State University, propose encore une autre alternative aux batteries lithium-ion : des batteries zinc métal accessibles et efficaces.

Le secret réside dans un nouvel électrolyte développé par Ji et son équipe, explique Tech Xplore. Un électrolyte de batterie est un liquide à l’intérieur de la batterie qui contribue aux réactions chimiques pour stocker et libérer de l’énergie.

Malheureusement, les anciens électrolytes des batteries au zinc n’étaient pas très efficaces. Une grande partie de l’énergie stockée dans la batterie était auparavant utilisée dans des réactions chimiques supplémentaires indésirables. Non seulement cela signifiait que la batterie ne pouvait pas libérer autant d’énergie qu’elle y avait mis, mais elle générait également de l’hydrogène gazeux dangereux. Cela signifiait que le zinc n’était pas pratique pour les piles rechargeables.

L'équipe de Ji a créé une nouvelle formule d'électrolyte qui élimine presque ces réactions indésirables, rapporte Tech Xplore. Il forme un revêtement protecteur sur le composant en zinc de la batterie qui empêche ce type de perte d'énergie. Un revêtement protecteur similaire permet aux batteries lithium-ion de libérer plus de 99 % de l’énergie de charge. La nouvelle batterie au zinc libère 99,95 % de l'énergie dont elle est chargée à chaque cycle.

Non seulement la batterie au zinc est efficace, mais elle est également plus sûre qu'une batterie au lithium-ion, selon Tech Xplore. Le nouvel électrolyte n'est pas inflammable, alors que ceux utilisés dans les batteries lithium-ion sont souvent combustibles. Le zinc et les composants de l’électrolyte sont également moins chers et plus courants que les matériaux utilisés dans les batteries lithium-ion.

"Cette avancée représente une avancée significative vers la fabrication de batteries au zinc-métal plus accessibles aux consommateurs", a déclaré Ji à OSU News and Research Communications. « Ces batteries sont indispensables pour l’installation de parcs solaires et éoliens supplémentaires. De plus, ils offrent une solution sécurisée et efficace pour le stockage d’énergie domestique, ainsi que des modules de stockage d’énergie pour les communautés vulnérables aux catastrophes naturelles.

Grâce au travail de Ji et de son équipe, Tech Xplore suggère que les piles rechargeables au zinc devraient arriver sur le marché dans un avenir proche.

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