La batterie Lithium-CO2, un avenir prometteur
Batterie lithium-CO2 : le concept
En pleine effervescence, la recherche sur les batteries électriques bat son plein et de nombreuses technologies sont développées pour remplacer les actuelles batteries lithium-ion.
Une équipe de chercheurs de l’université de l’Illinois à Chicago, a annoncé via la revue advanced material, l’invention d’une batterie stable avec neutralité carbone : la batterie lithium-co2. Du fait de sa performance en matière de densité énergétique et de son recours à un polluant que l’humanité cherche à tout prix à recycler, cette alternative au lithium-ion est parmi les plus intéressantes.
Inventée en 2018 par des chercheurs du MIT, la batterie fonctionne avec le CO2 dégagé par les activités humaines. Pour ce faire, les chercheurs ont remplacé le graphite qui compose en général l’anode, le pôle négatif des batteries, par du CO2 solidifié.
L’idée de capturer le CO2, émis par l’activité humaine pour en faire une énergie propre est plus que prometteuse. Beaucoup plus dense que la batterie lithium-ion, la batterie alimentée par le gaz à effet de serre pourrait avoir une autonomie 7 fois supérieure à une batterie classique, à taille égale. Cependant, sa durée de vie était très problématique : 10 cycles de charge-décharge seulement !
Et là est l’objectif des chercheurs de l’université de Chicago : augmenter la durée de vie de ces batteries lithium-co2. Dans la revue Advanced Materials, ils expliquent que la courte durée de vie de la batterie est due à une accumulation de carbone sur le catalyseur de la batterie. La diffusion du CO2 en est affectée et l’électrolyte où circulent les ions qui créent le courant se décompose rapidement.
Afin de remédier à ça, l’équipe de Chicago a expérimenté différents matériaux pour faciliter l’intégration du carbone et empêcher le risque d’accumulation. Pour le catalyseur les chercheurs ont utilisé des « nanoflocons de disulfure de molybdène ». un nouvel électrolyte hybride à base d’un liquide ionique et de sulfoxyde de diméthyle a été développé.
Batterie lithium-CO2 : une découverte en cours d’amélioration
Les résultats sont concluants : la batterie est passée de 10 à 500 cycles de charge-décharge tout en maintenant ses performances énergétiques.
L’un des scientifiques, Amin Salehi-Khojin a commenté la découverte pour le site internet de son université : « Notre combinaison unique de matériaux contribue à créer la première batterie lithium-dioxyde de carbone neutre en carbone avec bien plus de rendement et d’autonomie, ce qui lui permettra d’être utilisée dans des systèmes avancés de stockage d’énergie ».
Comme toute nouvelle découverte, il reste à confirmer la découverte et déterminer le prix de cette batterie.
La découverte repose sur des calculs théoriques concernant la partie cruciale du mécanisme de charge-décharge. Des travaux supplémentaires sont à prévoir pour confirmer l’efficacité réelle de la batterie.
Le prix reste lui aussi très problématique. Le molybdène qui sert pour le catalyseur est un métal rare et très coûteux. Il n’est donc pas envisageable pour le moment d’équiper tous nos appareils électriques avec cette batterie lithium-co2. Cependant au vu des avancés technologique constatées en si peu de temps, on peut envisager qu’une solution sera trouvée à ce problème par les équipes de chercheurs.
