Des chercheurs du MIT ont mis au point une nouvelle batterie à sels fondus en n’utilisant que des matériaux abondants et peu chers. Le résultat est une batterie sans risque d’incendie, six fois moins chère qu’une batterie lithium-ion et qui peut être rechargée en une minute.

L'une des technologies les plus cruciales pour l'avenir est le stockage d'énergieénergie. Les batteries au lithium comportent de nombreux défauts, notamment la formation de dendritesdendrites et le risque d'incendie, sans parler d'une pénurie de lithium annoncée pour 2025. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), aux États-Unis, ont trouvé la solution parfaite avec une batterie à sels fondus. Leur découverte a été publiée dans la revue Nature.

Les chercheurs ont adopté une approche originale. Leur point de départ a été simplement de choisir des matériaux les plus abondants possibles. Ils ont donc opté pour l'aluminiumaluminium pour créer une des électrodesélectrodes. Pour l'autre, ils ont choisi l'élément le moins cher, à savoir le souffre. Enfin, pour l'électrolyte entre les deux électrodes, ils ont décidé d'éviter tous les liquidesliquides volatils et inflammables et de partir sur des sels fondus.

Une température de fonctionnement proche de l’eau bouillante

Toutefois, ce genre d'électrolyte nécessite généralement des températures de plusieurs centaines de degrés pour rester dans une phase liquide. Les chercheurs ont donc choisi parmi les sels fondus qui fonctionnent à la température la plus basse possible. Ils ont finalement opté pour un électrolyte à base de chloroaluminate de sodiumsodium (NaCL-KCl-AlCl3).

Par un heureux hasard, il s'avère que ce composé est également très efficace pour prévenir la formation de dendrites. Comme toutes les batteries à sels fondus, celle-ci fonctionne mieux à des températures plus élevées. La charge est 25 fois plus rapide à 110 °C qu'à 25 °C. Ceci n'est pas un problème car la batterie produit suffisamment de chaleurchaleur lors de ses cycles de charge et de recharge. De plus, cette température ne pose aucun risque d'incendie ou d'explosion car les sels fondus ne sont pas inflammables.

Les trois ingrédients principaux de cette batterie : l’aluminium, le souffre et le sel. © Rebecca Miller
Les trois ingrédients principaux de cette batterie : l’aluminium, le souffre et le sel. © Rebecca Miller

Une batterie bon marché

Grâce à l'utilisation d'éléments abondants et bon marché, la batterie ne devrait coûter qu'un sixième du prix d'une batterie lithium-ion. L'aluminium est le même que celui utilisé dans les rouleaux de papier d'aluminium pour la cuisine tandis que le soufre est un déchetdéchet produit par le raffinageraffinage du pétrolepétrole. « Les ingrédients sont bon marché, et le produit est sûr - il ne peut pas brûler », a indiqué le professeur Donald Sadoway.

Les scientifiques ont réussi à charger leur prototype en une minute seulement. D'autres technologies fonctionneraient mieux à l'échelle du réseau électriqueréseau électrique. Toutefois, cette batterie serait idéale pour stocker quelques dizaines de kilowattheures, par exemple la production des panneaux solaires au niveau des maisons ou des petites entreprises. Elle serait idéale aussi pour les bornes de recharge pour voitures électriques, permettant ainsi la recharge rapide de plusieurs voitures simultanément sans nécessiter de travaux au niveau du réseau électrique. 

La technologie est déjà brevetée et sera développée par une nouvelle entreprise créée pour l'occasion, baptisée Ambri. Toutefois, avant de pouvoir procéder à une éventuelle commercialisation, ils doivent d'abord s'assurer que la technologie fonctionne à l'échelle d'une batterie complète et procéder à des centaines de cycles de recharge.