Les batteries à base de zinc sont plus sûres que les batteries lithium-ion, car elles reposent sur un électrolyte ne contenant pas grand-chose de plus que de l’eau. Selon les travaux d’une équipe américaine, elles présentent aussi des caractéristiques plus intéressantes que les batteries standard, pour l’énergie spécifique (énergie par unité de masse) ou encore la densité d’énergie (énergie par unité de volume). De plus, le fait que le zinc soit bon marché et largement disponible ne gâche rien. © Daniel Jędzura, Fotolia

Sciences

Des batteries plus sûres, avec du zinc... comme dans les piles

ActualitéClassé sous :énergie , batterie , smartphone

Pourquoi ne pas utiliser du zinc pour concevoir les batteries de demain ? Cela permettrait de les rendre plus sûres, en évitant leur explosion par exemple. Des chercheurs américains proposent une solution inspirée de nos piles classiques.

Depuis la fameuse affaire du Samsung Galaxy Note 7, tout le monde le sait : parfois, les batteries de smartphones explosent. En effet, pour assurer une longue durée de vie aux batteries lithium-ion, il faut avoir recours à un électrolyte organique... inflammable. Les scientifiques proposent régulièrement des pistes qui permettraient, au moins, de minimiser le risque.

L'idée nouvelle des chimistes du Naval Research Laboratory (Washington, États-Unis) n'est pas tant d'utiliser du zinc à la place du lithium. Le zinc figure déjà en bonne place dans nos classiques piles alcalines car il présente l'avantage d'être beaucoup plus abondant que le lithium, et donc moins cher ; il est surtout plus sûr car, dans une pile au zinc, il n'y a pas d'électrolyte inflammable.

L’étude des chercheurs du Naval Research Laboratory montre qu’une batterie au zinc pourrait remplacer avantageusement une batterie lithium-ion pour alimenter une Nissan Leaf. Elle fournirait en effet autant d’énergie pour une masse inférieure (220 kg contre 339), une énergie spécifique meilleure (109 Wh/kg contre 71) et une densité d’énergie également meilleure (216 Wh/L contre 96). © estations, Fotolia

Des électrodes en forme d’éponges

La véritable innovation proposée par les chercheurs américains se trouve dans la façon de mettre en forme l'électrode de zinc. De la poudre de zinc, de l'eau et des composés organiques type huile : voici les ingrédients utilisés par nos chimistes pour fabriquer des électrodes en forme d'éponges. Une manière, semble-t-il, efficace d'éviter la formation de dendrites, qui empêchaient jusqu'alors le chargement répété des batteries au zinc.

L'étude des chercheurs du Naval Research Laboratory montre que, selon les conditions d'utilisation, de telles batteries peuvent supporter jusqu'à 50.000 cycles avant que les fameuses dendrites fatales ne commencent à se former. Ces résultats ont poussé les chimistes (et l'entreprise avec laquelle ils se sont associés) à annoncer d'ores et déjà la commercialisation de leur produit d'ici fin 2019.

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour.

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !

Cela vous intéressera aussi

Kezako : comment fonctionne une pile ?  Que ce soit dans nos téléphones portables, lampes de poches, ou même dans nos voitures, les piles et batteries sont partout. Scellé et protégé, leur contenu est souvent mystérieux. Unisciel et l’Université de Lille 1 nous éclairent, avec le programme Kézako, sur le fonctionnement des piles dans cette courte et intéressante vidéo.