La batterie à semi-conducteurs en aluminium conserve 99 % de sa capacité après 10 000 cycles de charge
Les résultats d'une nouvelle étude https://doi.org/10.1021/acscentsci.4c01615 semblent presque trop beaux pour être vrais. Une cellule de batterie qui peut être produite à partir de matériaux peu coûteux avec un effort modéré surpasse fondamentalement les autres technologies de batterie dans tous les domaines. Après 10 000 cycles de charge, la capacité était encore à 99 % de sa valeur initiale. Dans le même temps, l'efficacité est restée constamment supérieure à 99 %, même si les batteries lithium-ion sont encore légèrement meilleures à cet égard. Cependant, elles ne peuvent rivaliser avec la stabilité et la durabilité de cette nouvelle batterie à semi-conducteurs.
Batterie à semi-conducteurs remarquablement sûre
Cela vaut également pour une autre caractéristique tout aussi importante : les chercheurs ont percé, court-circuité et chauffé la cellule de batterie développée jusqu'à 1 000 °C. Elle n'a pas fui, n'a pas pris feu et, même à 200 °C, elle avait la même tension qu'à température ambiante. Elle n'a pas coulé, n'a pas pris feu et, même à 200°C, elle avait la même tension qu'à température ambiante.
Ce résultat a été obtenu avec une batterie aluminium-ion dont l'électrolyte liquide est constitué de chlorure d'aluminium, qui a tendance à se corroder rapidement dans la plupart des expériences. L'anode est endommagée et les cellules de la batterie vieillissent rapidement. L'ajout de fluorure d'aluminium et d'un revêtement d'électrode avec un type de sel spécial a transformé la cellule en une batterie à l'état solide, ce qui a permis de résoudre ce problème. Combinés, ces deux ingrédients garantissent une grande sécurité de fonctionnement et une longévité exceptionnelle.
Les chercheurs, qui sont affiliés à l'Université de Pékin et à l'Institut de technologie de Pékin, soulignent en outre la grande recyclabilité de la pile. Le fluorure d'aluminium peut être lavé et presque entièrement réutilisé pour fabriquer de nouvelles cellules de batterie. L'aluminium lui-même est également très recyclable.
L'utilisation d'appareils mobiles pourrait être difficile
Le principal inconvénient de cette batterie à base d'aluminium est sa densité énergétique, qui est nettement inférieure à celle des technologies concurrentes, soit environ 150 wattheures par kilogramme. Cela correspond à un tiers ou un cinquième des meilleures batteries à semi-conducteurs et des batteries Li-ion actuelles, mais c'est tout de même une bonne comparaison avec une batterie domestique typique.
Il semble donc probable que ces batteries à l'état solide aluminium-ion, extrêmement durables et potentiellement peu coûteuses, seront principalement utilisées dans des appareils stationnaires. Bien qu'il y ait certainement une demande en ce sens, il reste à voir si la production commerciale de ces batteries réussira. Ses propriétés techniques semblent en tout cas séduisantes.
