La "super" batterie lithium-métal redevient d'actualité grâce à un nouveau revêtement

Benoît Théry Contributeur
01 septembre 2019 à 19h15
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Batterie Apple iPhone
Crédit Kevin Khoo / Shutterstock.com

La combinaison lithium-métal serait-elle en passe de revenir sur le devant de la scène des batteries ? D'abord expérimentées, celles-ci avaient présenté des caractéristiques intéressantes, mais aussi un défaut potentiellement dangereux.

Une équipe de l'université de Stanford pense cependant avoir résolu ce défaut, à l'aide d'un nouveau revêtement. L'occasion, peut-être, d'utiliser cette combinaison aux capacités de stockage plus importantes.

Avantages et danger du lithium-métal

Aujourd'hui, les batteries ayant le vent en poupe sont celles au lithium-ion (ou li-ion). Pourtant, une batterie au lithium-métal permet de stocker au moins 33% d'énergie supplémentaire. En outre, elles sont un peu plus légères que les batteries au li-ion parce que l'anode, c'est-à-dire la borne positive de la batterie, est constituée de lithium, et non de graphite, plus lourd.

Mais ces avantages ont un prix. Les batteries en lithium-métal sont plus enclines à générer des aspérités appelées « dendrites ». Pour illustrer c problème, le site Futura Tech compare la formation des dendrites à une bouteille d'eau qui déborde : « une fois que la bouteille est pleine, si on continue à faire couler de l'eau, elle déborde ! Dans le cas d'une batterie, le lithium en excédant s'accumule ». À terme, cela endommage le film qui sépare les deux bornes de la batterie. Il y a quelques années, cette piste des dendrites a d'ailleurs été suggérée pour expliquer l'explosion de smartphones Galaxy Note 7 : leurs batteries au lithium-ion, si elles sont moins sujettes au phénomène, sont aussi concernées.

Changement de revêtement

Pour une équipe de chercheurs de l'université de Stanford, la solution aux dendrites des batteries lithium-métal réside dans la création d'un nouveau revêtement. Leur communiqué est clair : « Lors des tests en laboratoire, le nouveau revêtement a apporté une augmentation significative de la durée de vie de la batterie. Il a également permis de gérer les problèmes de combustion, en réduisant grandement la quantité de dendrites qui percent la séparation entre les deux bornes ». Pour y parvenir, le revêtement crée un « réseau » de molécules permettant de transmettre la charge de manière uniforme à l'électrode.

Mais les auteurs voient plus loin. Yi Cui, professeur au SLAC de Stanford, affirme que « si ces batteries étaient réutilisables, elles pourraient profiter à l'électronique portable (smartphones, notebooks, ordinateurs portables). Mais le plus important concernerait les voitures électriques ». Le co-directeur de l'étude, David Mackanic, poursuit : « la capacité des batteries lithium-ion a été développée autant que possible. Il est crucial de développer de nouvelles batteries qui répondent aux impératifs de densité et d'énergie des périphériques électroniques modernes ».

Source : Engadget et l'Université de Stanford
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