Des batteries lithium-ion à base d’eau qui n’explosent pas

Des chercheurs de l’armée américaine et de l’Université du Maryland ont développé une batterie lithium-ion qui utilise une solution d’eau saline comme électrolyte. Le dispositif expérimental a atteint le seuil espéré des 4 volts sans provoquer un risque d’incendie et d’explosion comme certaines batteries lithium-ion disponibles dans le commerce. Leurs travaux ont été publiés le 6 septembre 2017 dans la revue in Joule, le nouveau journal interdisciplinaire de Cell Press. Cette technologie doit apporter aux soldats une « batterie Li-ion complètement sûre et flexible qui offre une densité d’énergie identique à celle des batteries Li-ion SOA. Ces batteries resteront sûres même avec d’importantes contraintes mécaniques », a déclaré l’auteur, le docteur Kang Xu, membre de l’ARL et spécialiste de l’électrochimie et de la science des matériaux. « Dans le passé, si vous vouliez obtenir une densité énergétique élevée, vous choisissiez plutôt une batterie au lithium-ion non aqueuse, mais vous deviez alors faire des compromis sur la sécurité. Si vous choisissiez la sécurité, vous pouviez utiliser une batterie aqueuse comme l’hydrure de nickel / métal, mais vous deviez vous contenter d’une énergie plus faible, » a précisé Xu. « Maintenant, nous démontrons que vous pouvez avoir accès à la fois à une énergie et à une sécurité élevée. » « L’innovation clé, ici, a été de concevoir le bon gel capable de bloquer le contact de l’eau avec l’anode de sorte que l’eau ne se décompose pas, tout en formant l’interphase adéquate pour supporter une performance élevée, » a déclaré Chunsheng Wang, professeur d’Ingénierie chimique et biomoléculaire à l’école de génie A. James Clark de l’Université de Maryland. Les chercheurs souhaitent maintenant augmenter le nombre de cycles de la batterie et ainsi réduire les dépenses matérielles dans la mesure du possible. « À l’heure actuelle, nous parlons de 50 à 100 cycles, mais en comparaison aux batteries d’électrolyte organique, nous voulons arriver à plus de 500 cycles, » a conclu le professeur Wang.

Joule, Yang et al.: "4.0 V Aqueous Li-ion Batteries" http://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(17)30034-X DOI: 10.1016/j.joule.2017.08.009