Une nouvelle anode au plomb pourrait doubler la capacité des batteries lithium-ion © Scapiens Inc., Argonne National Laboratory and Ulsan National Institute of Science and Technology
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Le plomb pourrait doubler la capacité des batteries lithium-ion

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Des chercheurs sont parvenus à doubler la capacité des batteries lithium-ion en remplaçant l'anode en graphite par des nanoparticules de plomb dans une matrice de carbone. Le procédé est peu coûteux et pourrait être développé par l'industrie qui fabrique et recycle les batteries au plomb des voitures.

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Une nouvelle découverte pourrait doubler la capacité des batteries rechargeables lithium-ion. Des chercheurs du laboratoire national d’Argonne aux États-Unis ont réussi cet exploit en remplaçant l'anode, habituellement en graphite dans ce genre d'accumulateur, par du plomb.

L'anode est l'électrode négative qui capture des ions lorsque la batterie est rechargée, puis les libère lorsqu'elle alimente un appareil. Les chercheurs l'ont remplacée par une structure de nanoparticules de plomb, incorporée dans une matrice de carbone et enveloppée par une mince coque en oxyde de plomb. Les performances sont restées stables au cours d'une centaine de cycles de charge. À poids égal, cette nouvelle anode a une capacité de stockage électrique deux fois plus élevée que celle du graphite.

Un procédé de fabrication peu coûteux

Malgré une description de l'anode plutôt complexe, le procédé de fabrication est assez simple avec un coût réduit. « Notre méthode consiste à secouer, pendant plusieurs heures, de grosses particules d'oxyde de plomb mélangées avec une poudre de carbone jusqu'à ce qu'elles forment des particules minuscules avec la structure noyau-enveloppe désirée », a expliqué Christopher Johnson, l'un des auteurs de l'article publié dans Advanced Functional Materials.

Les chercheurs indiquent avoir pu encore améliorer la performance de leur batterie en ajoutant du carbonate de fluoroéthylène à l'électrolyte, le liquide conducteur qui sépare les deux électrodes. La mise sur le marché de telles batteries pourrait être rapide grâce à une industrie de fabrication et de recyclage déjà bien développée pour les batteries au plomb des voitures.

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