La batterie lithium-ion indestructible et flexible arrive

La batterie lithium ion d’un iPhone. – Isopix

Découpée, pliée, immergée, incinérée, cette batterie lithium-ion d’un nouveau genre a résisté sans exploser. Mieux, elle a continué à fonctionner! De plus, cet accu révolutionnaire n’a rien d’utopique puisqu’il pourrait déjà débarquer sur le marché d’ici deux ans.

Les batteries lithium-ion sont désormais partout: ordinateurs, smartphones, enceintes connectées… Si votre appareil est muni d’une batterie rechargeable, il y a de très grandes chances qu’elle soit de ce type. Cette technologie a fait d’énormes progrès et est désormais presque imbattable en termes de densité énergétique ou de maintien de la charge. Mais les batteries lithium-ion ont un défaut majeur: en cas de défaillance, les matériaux toxiques qui les composent peuvent s’enflammer, voire carrément exploser, risquant ainsi de blesser leurs utilisateurs, ou pire encore.

Batteries aqueuses

De tels désagréments pourraient pourtant bientôt faire partie de l’histoire ancienne, nous apprend un article du site Wired. Une équipe de chercheurs, dirigée par des physiciens du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, travaille depuis cinq ans sur un nouveau type de batterie lithium-ion: la batterie aqueuse. Dévoilée pour la première fois en 2017, en collaboration avec des chercheurs de l’université du Maryland, cette batterie ultra-résistante pouvait déjà être coupée, pliée ou immergée sans interruption de l’alimentation. Depuis l’année passée, les scientifiques sont parvenus à la rendre non inflammable. Cerise sur le gâteau, elle atteint des niveaux de tension comparables à ceux des produits disponibles sur le marché.

La technologie de ces batteries aqueuses, potentiellement révolutionnaires, repose sur l’utilisation d’électrolytes à base d’eau, et donc à la fois ininflammables et non toxiques, pour séparer les extrémités positive et négative d’une batterie. Dans une batterie classique, ces électrolytes sont un mélange de sels de lithium inflammables et de liquides toxiques: si cette barrière perméable aux particules de lithium se détériore, cela va créer un court-circuit qui va dégager beaucoup de chaleur et mettre le feu à l’appareil.

Les batteries aqueuses existent depuis 25 ans, mais elles n’étaient jusqu’ici pas assez puissantes. Les chercheurs du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory ont cependant découvert qu’en augmentant la concentration des sels de lithium et en mélangeant l’électrolyte avec un polymère, ils pouvaient faire monter le potentiel électrique à 4 volts, ce qui est comparable aux batteries lithium-ion conventionnelles.

Nouveaux champs d’application

Enfin, en plus d’être non inflammable et non toxique, la batterie aqueuse est également flexible. Ce qui signifie qu’elle pourrait ouvrir de nouveaux champs d’application, s’intégrer dans des objets où ce n’était jusqu’ici pas possible, être utilisée dans des environnements nouveaux, etc.

Par ailleurs, le procédé de fabrication des batteries aqueuses devrait pouvoir s’intégrer sans trop de problème dans les installations de production de lithium-ion déjà existantes. L’équipe du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory est d’ailleurs en pourparlers avec plusieurs fabricants dont l’identité n’est pas encore connue. Et elles pourraient potentiellement débarquer sur le marché d’ici deux ans.

Dernier obstacle majeur à surmonter: une batterie doit pouvoir être rechargée des milliers de fois. Actuellement, ce nouveau type d’accu commence à perdre de son efficacité après seulement une centaine de cycles de recharge. Mais les scientifiques planchent déjà sur une piste qui pourrait remédier le problème.