Apparues dans les années 1990, les batteries lithium-ion sont une source d’alimentation courante pour de nombreux appareils électroniques (smartphones, portables, caméras…) et les voitures électriques. Elles sont réputées pour leur faible poids, leur haute densité énergétique et leur capacité de charge rapide. Comme pour la plupart des batteries, elles ont cependant un inconvénient majeur, à savoir leur cycle de vie restreint. Elles ne peuvent être rechargées qu’un certain nombre de fois, à la suite duquel elles sont jetées, s’ajoutant aux déchets électroniques qui polluent l’environnement. Pour pallier ce problème, des chercheurs chinois ont découvert une méthode permettant de prolonger considérablement la durée de vie des batteries lithium-ion : leur injecter un lot de molécules spéciales. Leur recherche est publiée dans la revue Nature.
Injecter des molécules porteuses dans l’électrolyte
Selon les chercheurs, le processus est simple et direct. Ils injectent dans l’électrolyte de la batterie une molécule appelée LiSO₂CF₃, afin de restaurer les lithium-ions perdus. Une fois injectée, celle-ci interagit avec les ions lithium actifs, libérant une petite quantité de gaz. Ce qui va permettre à la batterie de retrouver sa capacité de recharge. Les scientifiques indiquent avoir utilisé l’intelligence artificielle pour trouver la molécule adaptée, à savoir le LiSO₂CF₃. Ils ont analysé une base de données numérisée de propriétés moléculaires et ont constaté que celui-ci était le candidat idéal. De plus, non seulement cette molécule est peu coûteuse à produire, mais elle est également compatible avec pratiquement toutes les batteries lithium-ion disponibles.
Amélioration de la performance et de la durée de vie des batteries lithium
D’après les tests effectués par l’équipe de recherche, cette méthode augmente le cycle de vie moyen d’une batterie de 1 500 à 12 000 cycles. Ce qui, si on fait le calcul, représente une multiplication par huit par rapport à sa durée de vie initiale. L’équipe de recherche, composée de chimistes, d’ingénieurs moléculaires et de scientifiques des matériaux, note que leur technique améliorerait les performances et contribuerait à réduire la quantité de polluants provenant des batteries mises au rebut qui finissent dans l’environnement. Selon eux, cette découverte pourrait jouer un rôle clé dans la pérennité du secteur, dans un contexte où la demande en batteries ne cesse d’augmenter en raison de l’essor de la mobilité électrique et des énergies renouvelables.
Une méthode avantageuse pour l’environnement
Hormis l’amélioration de la performance et du cycle de vie des batteries lithium, cette méthode contribue à un modèle de consommation plus durable. En effet, le fait de prolonger leur durée de vie favorise la transition vers une économie circulaire, dans laquelle les ressources sont utilisées plus efficacement. Comme susmentionné, cela permet de réduire les déchets électroniques, mais aussi l’utilisation de lithium, de cobalt et d’autres matériaux critiques. Pour les chercheurs chinois, sa mise en œuvre permettrait de promouvoir une utilisation plus responsable des ressources naturelles et de réduire significativement la demande de nouveaux matériaux et, par conséquent, l’empreinte écologique du secteur de la technologie et celui de l’automobile. Ils restent persuadés que cette technologie pourrait, à l’avenir, avoir un impact fondamental dans la lutte contre le changement climatique et dans la consolidation d’un modèle énergétique véritablement durable. Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
