Du crayon graphite pour les batteries Lithium-Air

Comme son nom l’indique, la batterie lithium-air demeure beaucoup plus légère que son homologue au lithium-ion, et reste capable de délivrer un vaste potentiel énergétique dans de nombreux champs d’application (véhicules électriques, appareils portatifs, etc.).

Jusqu’à présent, le développement commercial des batteries rechargeables au lithium-air était freiné en partie par la présence d’humidité dans l’air, un réactif très défavorable pour le lithium.

C’est pourquoi, une équipe de scientifiques de l’Institut National des Sciences industrielles et des Technologies avancées au Japon a mis au point une solution, dans laquelle un crayon en graphite est amené à jouer un rôle éminent.

Les scientifiques ont tout d’abord enveloppé l’électrolyte organique autour du lithium, avant de le recouvrir d’un bouchon d’étanchéité en céramique protégeant ainsi l’ensemble de l’humidité. La cathode qui est matérialisée par le crayon en graphite reste en contact avec la céramique. Une réaction chimique se produit lorsque les ions lithium contenus dans la solution passent à travers la surface en céramique et se combinent avec l’oxygène de l’air, situé dans la zone couverte par le graphite. La cathode peut être changée simplement en cas de besoin.

Hormis le problème lié à l’humidité, les batteries au lithium-air posent encore des questions d’efficacité et de longévité. En 2010, les chercheurs du MIT avaient réalisé une avançée afin de surmonter ces problèmes en concevant un alliage argent/or fonctionnant comme catalyseur à haut rendement. Alors que les batteries commerciales devraient idéalement posséder une efficacité de 85 à 90%, celles développées par le MIT affichaient une efficacité de 77%.

De son côté, IBM a montré également un intérêt dans la technologie des batteries lithium-air pour une utilisation dans ses réseaux et dans les véhicules électriques. Ils ont d’ailleurs travaillé sur le concept durant ces 2 dernières années.