Une nouvelle batterie LiS à l'état solide avec électrolyte de verre peut être chargée en une minute et est très durable

Les piles solides au lithium-soufre ont une densité énergétique énorme et sont fabriquées à partir de substances largement disponibles. Toutefois, la stabilité des cellules sur de nombreux cycles de charge et les performances insuffisantes dues à la lenteur de l'échange d'électrons ont empêché jusqu'à présent l'application pratique de ces nouvelles batteries.

Aujourd'hui, un nouvel électrolyte permet d'accélérer la réaction chimique dans ces batteries à l'état solide, ce qui semble remédier à leurs défauts et leur confère des performances supérieures qui n'ont rien à envier aux technologies de batteries actuelles. L'électrolyte solide est composé de bore, de soufre, de lithium, de phosphore et d'iode et ressemble à du verre. Il s'agit d'une substance qui n'a pas de structure cristalline, mais qui semble solide et possède les propriétés d'un liquide.

Des capacités impressionnantes

Le travail des chercheurs https://www.researchgate.net/publication/388033757_All-solid-state_Li-S_batteries_with_fast_solid-solid_sulfur_reaction de Chine et d'Allemagne, notamment de l'Université de Pékin, de l'Université de Giessen et de l'Institut de technologie de Karlsruhe, montrent que la nouvelle batterie peut être rechargée jusqu'à 25 000 fois, en fonction de la vitesse de charge. Après cela, la capacité restante est tombée à une valeur typique d'un peu moins de 80 %.

Dans le meilleur des cas, la densité énergétique est environ trois fois supérieure à celle des batteries lithium-ion actuelles. Le document de recherche parle également d'une vitesse de charge extrêmement élevée, qui pourrait permettre un temps de charge total bien inférieur à une minute. Pour être plus précis, un temps de charge de 24 secondes pourrait être atteint à certaines valeurs, et même dans ce cas, la densité énergétique serait du même ordre que celle des cellules des batteries actuelles.

D'autre part, un cycle de charge complet prendrait 12 minutes afin de maximiser la durée de vie de la batterie. Cela signifie que la batterie à semi-conducteurs pourrait être rechargée sept fois par jour pendant plus de dix ans.

Tous ces résultats suggèrent que la recherche sur les batteries recèle encore un grand potentiel inexploité. Cela dit, il ne s'agit que d'expériences de laboratoire sur un prototype fabriqué à partir de matériaux expérimentaux. Il faudra probablement attendre un certain temps avant que cette technologie puisse être utilisée dans une batterie utilisable et, surtout, abordable.