Mise au point d'une batterie au lithium à l'état solide résistante au feu

Pour l'essence, il s'agit d'un peu moins de 11 kilowattheures par kilogramme. Pour l'hydrogène, c'est même 33 kilowattheures. En revanche, un accumulateur performant n'atteint que 0,5 kilowattheure au prix d'un effort considérable. Bien qu'elle soit rechargeable, ce qui est naturellement un grand avantage, l'inconvénient majeur de la cellule d'accumulateur est son poids gigantesque

Il n'est donc pas surprenant que la batterie à semi-conducteurs, qui peut au mieux stocker trois à quatre fois plus d'énergie que les batteries standard des voitures électriques, suscite un grand intérêt. Des voitures électriques compactes et économiques aux tracteurs puissants, les applications potentielles sont très prometteuses.

En même temps, des problèmes structurels se posent. Cela commence par un contact optimal avec les électrodes, qui est difficile à obtenir. Et cela continue avec la formation de dendrites. Ces fines formations d'ions lithium agissent comme de minuscules branches de cristaux et, dans le pire des cas, provoquent des courts-circuits à l'intérieur de la batterie qui peuvent déclencher des incendies et des explosions.

Une division des tâches prometteuse pour une batterie plus efficace

Pour éviter de tels scénarios, des chercheurs du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), en Corée du Sud, ont mis au point une batterie à l'état solide à trois couches, chaque couche ayant une fonction très spécifique. Ces couches sont composées 1) d'un retardateur de flamme éprouvé, le décabromodiphényléther ; 2) de zéolithes, qui sont d'excellents échangeurs d'ions ; et 3) de sel de lithium hautement concentré pour accélérer le mouvement des porteurs de charge.

Les résultats sont impressionnants. Selon l'étude récemment publiée sur

la capacité après 1 000 cycles de charge représente encore 87,9 % de la valeur initiale, avec un rendement pratiquement inchangé.

En outre, la cellule désormais à l'épreuve du feu ne perd pas de densité énergétique. En fonction de la tension de la cellule, cela représente plus de 700 wattheures par kilogramme. C'est encore beaucoup moins que les sources d'énergie conventionnelles, mais c'est plus qu'il n'en faut pour une utilisation très efficace dans le domaine de l'électromobilité. Le fait qu'elle ne s'enflamme pas immédiatement, contrairement à l'essence ou au H2, est également un avantage.