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Une avancée prometteuse pour les batteries au Lithium

Image 1 : Une avancée prometteuse pour les batteries au LithiumLa poussée des dendrites est bloquée par des nanosphères de carbone.

D’où viendra la prochaine révolution technologique ? De processeurs plus puissants ? D’écrans souples ? De réseaux 6G ? Non, la véritable avancée serait de résoudre le problème de l’autonomie via des batteries plus puissantes. Grâce à elles, on pourrait rêver à des gadgets utilisables sans frein plusieurs jours, gagnant en puissance de calcul ou devenant plus légers. Une découverte de chercheurs à l’Université de Stanford laisse espérer que ce rêve deviendra bientôt réalité.

Les batteries les plus performantes aujourd’hui sont de type Li-ion, c’est-à-dire qu’elles utilisent le mouvement d’ions Lithium entre deux électrodes. Une autre catégorie prometteuse est celle des batteries Li-métal, dans lesquelles l’une des électrodes est composée de Lithium pur. Ces batteries ont posent toutefois de gros problèmes : à chaque cycle de charge/décharge, une anode en lithium pur se dégonfle puis regonfle de manière anarchique en formant des pointes (des dendrites). Rapidement, ces dendrites peuvent croître jusqu’à venir en contact avec la cathode : la batterie se trouve court-circuitée ce qui peut provoquer une explosion ou une inflammation dangereuse. Le lithium est également très réactif et peut se dégrader au contact de l’électrolyte.

Les chercheurs de Stanford ont découvert un moyen de stabiliser une anode en lithium : ils l’ont recouvert d’un film de nanosphères de carbone. Munie de ce corset, l’anode gonfle de manière contrôlée et uniforme et conserve ses excellentes propriétés électriques au-delà de 150 cycles. Une anode en lithium « nue » perd la moitié de sa capacité avant 100 cycles.

Les chercheurs ne donnent aucune indication sur les retombées pratiques de leur découverte. Toutefois, les électrodes en lithium métallique sont nécessaires aux batteries Lithium-Soufre et Lithium-Air, qui promettent des capacités au moins doublées par rapport aux batteries Li-ion actuelles.