L’électrolyte solide à base de magnésium ouvre des perspectives prometteuses pour le développement d’une alternative aux batteries lithium-ion. © Sdecoret, Fotolia

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Bientôt des batteries magnésium-ion pour battre celles au lithium ?

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Des chercheurs ont réussi à créer un électrolyte solide pour des batteries magnésium-ion qui s'avère être un conducteur efficace. Une percée encore expérimentale mais qui laisse entrevoir une alternative intéressante aux batteries lithium-ion.

Une équipe réunissant des chercheurs du Berkeley Lab, du MIT et de l'Argonne National Laboratory pense avoir trouvé une solution pour un électrolyte solide qui permettrait de remplacer le lithium par du magnésium. À la clé, des batteries magnésium-ion à l'état solide à la fois plus sûres et plus efficaces que les batteries lithium-ion actuelles.

Comparé au lithium, le magnésium offre une densité énergétique supérieure et il est présent de façon plus abondante dans la nature. Ces dernières années, Toyota ainsi que le Karlsruhe Institute of Technology ont travaillé sur des batteries au magnésium à électrolyte liquide. Problème : ce dernier entraîne une corrosion des éléments. L'équipe pluridisciplinaire, qui a publié ses travaux via Nature Communications, pense avoir trouvé une formule valide pour un électrolyte solide dont l'efficacité serait équivalente à celle de certaines batteries lithium à électrolyte solide.

La vitesse de déplacement des ions dans le matériau est confirmée

Le matériau en question est un spinelle à scandium et sélénium (plus précisément MgX2Z4, avec X à choisir parmi l'indium, l'yttrium et le scandium, et Z pouvant être du silicium ou du sélénium). Les études théoriques ont indiqué qu'il pouvait fonctionner comme attendu. Pour confirmer cela, les chercheurs ont eu recours à la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire pour détecter la vitesse de déplacement des ions de magnésium dans le matériau.

Comme les chercheurs l'admettent eux-mêmes, nous sommes encore loin d'une batterie magnésium-ion à l'état solide prête pour une commercialisation. Il faut encore surmonter de nombreux obstacles, notamment une légère fuite d'électrons. Mais la démonstration du gain de vitesse dans la mobilité des ions est assurément un progrès très important.