Batterie : charge en 3 minutes, 60 000 cycles, garantie sans explosion.

Des chercheurs de l’université Flinders en Australie ont récemment présenté une avancée significative dans le domaine des batteries. Leur prototype, capable de supporter 60 000 cycles de charge, pourrait révolutionner le stockage d’énergie, bien qu’il ne soit pas destiné à équiper nos smartphones.

Traditionnellement, les batteries de smartphone montrent des signes de fatigue après 300 à 500 cycles de recharge, ce qui correspond à une durée de vie d’un à deux ans avant de voir leur capacité descendre en dessous de 80 %. En revanche, la nouvelle batterie développée par les scientifiques australiens pourrait, avec une recharge quotidienne, durer plus de 160 ans.

Cette innovation, publiée dans la revue scientifique Angewandte Chemie, repose sur une chimie astucieuse. Il s’agit d’une batterie zinc-iode aqueuse, utilisant un électrolyte à base d’eau. Ce choix présente un avantage majeur par rapport aux batteries lithium-ion : l’absence de solvants inflammables, ce qui élimine les risques d’incendie ou d’explosion. Cependant, un défi persiste : l’« effet navette », où des composés d’iode traversent la membrane, altérant les performances au fil des recharges. Pour contrer ce phénomène, l’équipe de recherche a encapsulé ces composés dans une cage moléculaire de cyclodextrine, un sucre dérivé de l’amidon, déjà utilisé dans l’alimentation et les cosmétiques.

En termes de performances, deux configurations ont été testées. La première offre 150 mAh/g sur plus de 60 000 cycles avec une recharge en trois minutes, tandis que la seconde atteint 200 mAh/g sur 8 000 cycles avec une charge de sept minutes, le tout dans une plage de tension de 1,3 à 1,4 volt. La dégradation des performances est négligeable, se chiffrant entre 0,0001 et 0,0003 % par cycle.

Malgré ces avancées impressionnantes, il est essentiel de nuancer les attentes. Les prototypes actuels sont de format réduit, semblables à des pièces de monnaie, et nécessitent encore des développements avant de pouvoir être industrialisés pour un usage commercial. Pour les smartphones, il faudrait concevoir des batteries de plus grande taille, plus fines, étanches et capables de fournir une puissance adéquate. La tension plus faible de cette technologie nécessiterait également l’utilisation de plusieurs cellules ou d’un convertisseur, ce qui pourrait affecter les performances globales.

L’objectif principal de cette recherche n’est pas de créer une batterie pour smartphones, mais plutôt de répondre aux besoins du stockage stationnaire, notamment pour soutenir les réseaux électriques ou les installations solaires domestiques. Selon Zhongfan Jia, professeur de chimie à l’université Flinders, « les batteries zinc-iode aqueuses rechargeables se profilent comme une alternative viable au lithium-ion pour le stockage à grande échelle ».

Le zinc, en tant que matériau de base, présente l’avantage d’être abondant et économique, contrairement au lithium, dont le coût ne cesse d’augmenter. Si cette technologie réussit son passage à l’industrialisation, elle pourrait séduire en priorité les opérateurs de réseaux et les solutions solaires résidentielles. En ce qui concerne l’avenir des smartphones, il faudra encore patienter.