La Chine bouleverse le marché mondial avec des batteries à base d’eau plus efficaces et sécurisées marquant un tournant historique dans l’industrie

0

iT-News (envoyer des fichiers de votre P) – L’innovation ne cesse de surprendre dans le domaine de la technologie des batteries. Récemment, une équipe de chercheurs chinois a dévoilé une conception révolutionnaire de batterie à base d’eau, promettant plus de sécurité et une efficacité énergétique accrue.

La promesse d’une nouvelle ère énergétique

La nouvelle conception de batterie aqueuse démontre un potentiel considérable pour remplacer les batteries au lithium-ion traditionnelles, notamment dans les applications où la sécurité est primordiale. Cette avancée, rapportée le 23 avril dans la revue Nature Energy, souligne une durée de vie impressionnante de plus de 1 000 cycles de charge-décharge.

Densité énergétique : le nerf de la guerre

La densité énergétique, ou la quantité d’énergie que peut stocker une batterie par rapport à son poids ou son volume, est un critère déterminant pour l’évaluation des performances des batteries. Les batteries au lithium-ion sont particulièrement performantes à ce niveau, ce qui les rend incontournables dans des secteurs comme l’automobile électrique et les appareils portatifs. Toutefois, leur point faible réside dans leur électrolyte liquide, qui contient des composés organiques pouvant s’enflammer ou exploser en cas de surchauffe.

Sur le même sujet  Ce projet souterrain unique au monde annoncé par Facebook pourrait alimenter des milliers de foyers mais il est destiné pour cette nouvelle technologie

Sécurité et performance accrues

Les batteries à base d’eau, en revanche, offrent une bien meilleure sécurité grâce à leur composition moins volatile. Bien que traditionnellement leur densité énergétique soit plus faible, des modifications chimiques récentes ont permis d’améliorer sensiblement cet aspect. L’équipe dirigée par Xianfeng Li, de l’Académie chinoise des sciences, a introduit une nouvelle approche en manipulant la chimie interne de l’électrolyte aqueux pour augmenter à la fois la densité énergétique et les performances globales.

Une chimie innovante

Les solutions d’électrolytes sont en réalité des mélanges complexes de divers produits chimiques, chacun influençant un aspect particulier des performances de la batterie. Des additifs appelés médiateurs facilitent le transfert des électrons en participant à des réactions d’oxydo-réduction. Pour les batteries aqueuses, le médiateur le plus courant est l’iode, capable de transférer jusqu’à six électrons par cycle. Toutefois, l’introduction de bromure dans l’électrolyte, un autre élément halogène, a permis d’accélérer les réactions et de réduire les sous-produits indésirables.

Amélioration marquée des performances

Grâce à des analyses électrochimiques et spectroscopiques poussées, l’équipe a démontré que les ions de bromure participent activement aux réactions de redox aux côtés des ions d’iode, formant un intermédiaire crucial qui améliore la vitesse et l’efficacité du transfert d’électrons. Cette innovation chimique a presque doublé la densité énergétique par rapport aux batteries au lithium-ion lorsqu’elle est utilisée avec des anodes en cadmium, fréquemment employées dans des dispositifs portables à haute énergie.

Sur le même sujet  Ces roches souterraines surchauffées dégagent une énergie titanesque et vont bouleverser l’industrie énergétique internationale

Perspectives d’application étendue

Les systèmes de vanadium, souvent utilisés dans les centrales électriques et pour le stockage d’énergie lié aux énergies renouvelables, ont également montré une durabilité impressionnante avec plus de 1 000 cycles sans perte de performance. Cette longévité exceptionnelle, combinée à une efficacité énergétique accrue, positionne les batteries aqueuses hétéro-halogènes comme une alternative compétitive aux technologies actuelles au lithium-ion.

Vers un avenir plus sûr et plus vert

Cette avancée majeure pourrait ouvrir la voie à une adoption plus large des batteries à base d’eau, offrant une alternative plus sûre et plus respectueuse de l’environnement aux systèmes existants, avec des implications significatives pour l’avenir de l’énergie mobile et stockée.