Des chercheurs de l’Académie chinoise des sciences (CAS) travaillent sur une technologie qui pourrait changer la donne dans le secteur des batteries. Ils ont en effet développé une batterie à eau, dont la densité énergétique atteint 1 200 Wh/L, soit presque le double de celle des batteries lithium-ion traditionnelles, qui culminent à environ 700 Wh/L.
Sécurité améliorée avec les batteries à eau
Cette avancée a été publiée dans la revue Énergie naturelle en avril dernier. L’étude met en évidence les avantages potentiels de cette nouvelle technologie pour l’industrie des véhicules électriques et pour le stockage d’énergie à grande échelle.
L’une des critiques souvent adressées aux batteries lithium-ion est leur manque de sécurité dû à l’utilisation d’électrolytes inflammables. Les batteries aqueuses, utilisant un électrolyte à base d’eau, représentent une alternative beaucoup plus sûre. Mais jusqu’à présent, leur densité énergétique était bien plus faible, ce qui les limitait à des applications stationnaires comme le stockage d’énergie pour les réseaux électriques.
Des chercheurs chinois ont cherché à résoudre ce problème en développant un électrolyte à base d’ions brome et iode. Cette combinaison permet de maintenir une densité énergétique élevée tout en conservant les avantages de sécurité des batteries à eau. L’étude montre que cette nouvelle batterie peut fonctionner de manière stable pendant plus de 300 cycles avec une efficacité énergétique de 78 %, et peut même atteindre jusqu’à 1 000 cycles lorsqu’elle est équipée d’une anode en vanadium. Cette performance montre les améliorations de stabilité et de durabilité apportées par cette technologie.
» Nos travaux démontrent que des batteries à eau sûres et à haute densité énergétique sont possibles », déclarent les chercheurs. » Cela offre une opportunité de développement pour le stockage d’énergie à grande échelle et même pour les véhicules électriques. »
La haute densité énergétique de cette nouvelle batterie dépasse même celle de certains matériaux d’électrodes solides utilisés dans les batteries actuelles, ce qui pourrait en faire une alternative rentable aux batteries lithium-ion conventionnelles. Selon l’équipe dirigée par Li Xianfeng, cette technologie pourrait rapidement trouver sa place chez les constructeurs automobiles, où la sécurité et la performance sont essentielles.
En utilisant une solution halogène mixte comme électrolyte, les chercheurs ont également optimisé le processus de charge et de décharge, rendant la réaction électrochimique plus rapide et réversible.
Les chercheurs pensent que ces batteries pourraient également être utilisées pour le stockage d’énergie à grande échelle, un enjeu évidemment crucial pour accompagner la transition énergétique mondiale. Le fait que cette nouvelle technologie puisse rivaliser avec les batteries lithium-ion en termes de coût et de performances pourrait donner des idées aux constructeurs.
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