L’invention d’une batterie à flux organique qui supporte plus de 800 cycles sans se dégrader

Les batteries jouent un rôle important dans la transition énergétique. Elles emmagasinent l’énergie produite par les sources renouvelables telles que le soleil et le vent, en vue d’une utilisation ultérieure et stable. Cependant, elles peuvent également accroître la pression exercée par l’homme sur l’environnement. C’est le cas notamment des cellules intégrées dans nos appareils portables et nos véhicules électriques dont la plupart utilisent des métaux rares tels que le lithium, le manganèse, le cobalt et le nickel. Pour rappel, l’extraction à grande échelle de ces derniers peut entrainer des désastres écologiques irréversibles. Les batteries à flux organique aqueux, elles, offrent la possibilité de stocker l’électricité à grande échelle de façon plus respectueuse de l’environnement.

Stocker l’énergie dans des liquides

En effet, comme leur nom l’indique, ces batteries stockent l’énergie dans des solutions aqueuses. Ces liquides contiennent des molécules organiques redox-actives qui ont la particularité de pouvoir subir des réactions redox réversibles. Dans leur conception actuelle, ces dispositifs de stockage énergétique nécessitent la mise en œuvre d’une couche de gaz inerte pour protéger les solutions aqueuses. Autrement, ces dernières risquent d’entrer en contact avec l’air ambiant, ce qui aurait pour effet de créer une réaction chimique défavorable pouvant mener à une dégradation de la batterie.

Pas de gaz inerte

Pour remédier à ce problème, des chercheurs de l’Institut de physique chimique de Dalian (DlCP) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) ont développé de nouvelles molécules redox-actives qui ne nécessitent pas l’utilisation de gaz inerte. Formulés à partir de naphtalène, ces composés conserveraient leurs propriétés même s’ils entrent en contact avec l’air, ce qui permettrait de réduire les coûts de fabrication et d’entretien des batteries à flux organique aqueux. Ce projet de recherche est rapporté dans une étude mise en ligne récemment dans la revue Nature Sustainability. En s’appuyant sur leurs nouvelles molécules redox-actives, les scientifiques expliquent avoir réussi à créer une batterie capable de résister à des centaines de cycles charge/décharge.

Des performances stables

Concrètement, lors des tests en laboratoire, l’équipe a constaté des performances stables pendant 850 cycles, soit environ 40 jours. Les molécules à base de naphtalène agissaient également en tant que catholyte. Elles ont préservé leur état d’origine pendant 600 cycles, soit environ 22 jours. Les chercheurs ont par ailleurs mis au point un système composé de plusieurs batteries utilisant le même composé chimique. Celui-ci a atteint une capacité de 330 Ah et a conservé 99,95 % de ses performances après 270 cycles (27 jours). « Cette étude devrait ouvrir un nouveau domaine dans la conception de cellules moléculaires stables à l’air pour un stockage d’énergie électrochimique durable », a conclu le professeur LI Xianfeng, co-auteur de l’article. Plus d’infos : nature.com. Le domaine des batteries est en constante évolution, verrons nous un jour un système de stockage d’énergie aqueux ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .