Une électrode innovante permet de réaliser 10 000 cycles pour une batterie zinc-bromine

Une batterie humide à base de zinc et de brome n'était auparavant qu'un candidat potentiel sur le papier pour stocker l'énergie renouvelable et la restituer au réseau électrique en cas de besoin.

La différence de potentiel théorique est de 1,83 volt. L'électrolyte à base d'eau garantit l'ininflammabilité de la construction. En outre, la construction simple des cellules et l'utilisation de matériaux facilement disponibles permettent de réduire les coûts de production.

Le hic : le pH extrêmement bas de l'électrode de zinc rend le système vulnérable. De l'hydrogène peut s'échapper, ce qui conduit finalement à la destruction du séparateur. Cela est dû à la formation d'hydroxyde de zinc, qui ferme les pores.

Cela limite fortement la durée de vie d'un tel accumulateur, car il se décharge lui-même après un court laps de temps. Jusqu'à présent, il n'était pas possible de remplacer les électrodes poreuses en graphite, qui sont extrêmement résistantes aux acides, par un matériau approprié.

C'est désormais chose faite à l'Institut des sciences et technologies de Gwangju ( ), en Coréede Gwangju, en Corée. Un feutre de graphite chargé d'azote, mésoporeux et enrobé de carbone (NMC/GF en abrégé) présente des propriétés totalement nouvelles.

Le processus de fabrication par chauffage et refroidissement sous atmosphère d'argon constitue une autre nouveauté. La taille des pores est de l'ordre du nanomètre. Cela permet d'éviter les échanges avec l'environnement, tout en bloquant les processus chimiques destructeurs à l'intérieur.

Le résultat est une cellule au bromure de zinc dont la performance est tombée à 96 % après 10 000 cycles. L'efficacité énergétique, c'est-à-dire la différence entre l'énergie de charge et l'énergie de décharge, chute parallèlement de 80 à 76 %.

Dans l'hypothèse d'une utilisation typique d'une telle batterie, à savoir un cycle par jour, la durée de vie de la batterie serait d'environ 27 ans. Ce n'est pas un mauvais résultat pour un type de batterie qui n'était pas fiable auparavant.