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Ce n’est pas une blague, votre smartphone pourrait bientôt rester chargé pendant cinq jours !

Crédits : StockSnap/Pixabay

Une équipe de chercheur annonce avoir développé la batterie lithium-soufre la plus efficace au monde. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science Advances.

Les batteries lithium-soufre ont le potentiel de proposer jusqu’à cinq fois plus d’énergie que les batteries lithium-ion classiques. Si elles ont eu du mal à se développer jusqu’à présent, c’est à cause de leur durée de vie beaucoup plus courte.

En effet, dans ces batteries la capacité de l’électrode au soufre est si grande qu’elle se brise rapidement au cours des cycles de charge et de décharge, avec une variation de volume d’environ 78%. Ce changement de volume se produit également avec les électrodes des batteries lithium-ion, mais il est huit fois moins important.

Une fois que l’électrode est désagrégée, la batterie meurt. C’est pourquoi les batteries lithium-ion, même si elles sont moins puissantes, sont les plus utilisées. Parce qu’elles durent beaucoup plus longtemps.

Des chercheurs de l’Université Monash à Melbourne, en Australie, ont néanmoins réussi à travailler sur cet obstacle au développement des batteries lithium-soufre.

Une batterie lithium-soufre plus efficace

Habituellement, dans les batteries au lithium-soufre, des matériaux sont ajoutés pour lier les particules de soufre à l’intérieur afin que la batterie ne se fissure pas lorsqu’elle se dilate. Tout ce réseau de matière est très dense, et sous la contrainte les composants clés commencent à se détériorer.

Plutôt que d’utiliser des matériaux de liaison pour former un réseau dense, les chercheurs ont en quelque sorte voulu donner aux particules de soufre un peu plus d’espace pour respirer.

Pour ce faire ils ont utilisé une plus petite quantité d’un matériau de liaison polymère dans leur électrode. Celui-ci crée une série de petits ponts entre les particules, plutôt qu’un réseau dense, équilibrant la résistance de la batterie à la fissuration.

Grâce à cette nouvelle technologie, les chercheurs proposent aujourd’hui une batterie dotée d’une capacité cinq fois supérieure à celle des batteries lithium-ion, également capable de maintenir une efficacité de 99% pendant plus de 200 cycles.

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Les chercheurs Matthew Hill, Dr Mahdokht Shaibani et Mainak Majumder, à l’origine de cette nouvelle batterie. Crédits : Université Monash

De nombreux avantages

Les chercheurs assurent que leur batterie (déjà brevetée) pourrait alimenter un smartphone pendant cinq jours consécutifs ou encore permettre à un véhicule électrique de parcourir plus de 1 000 km sans recharge. Les options de stockage pour l’énergie solaire devraient elles aussi être décuplées.

Par ailleurs, les coûts de production de ces nouvelles batteries devraient être considérablement réduits dans la mesure où le soufre est un élément abondant et bon marché. Les chercheurs promettent également un impact environnemental moindre que les batteries lithium-ion traditionnelles.

D’autres tests vont être menés au cours de cette année, mais en étant moins chères, plus performantes et plus respectueuses de l’environnement, il y a fort à parier que ces batteries intégreront prochainement le marché de l’électrique.

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