Une cathode de batterie renouvelable à partir de déchets industriels

Des chercheurs ont mis au point une cathode de batterie faite à partir de déchets de lignine issus de l’industrie du papier, ce qui pourrait conduire à des électrodes plus sûres et meilleur marché.

Grzegorz Milczarek et Olle Inganäs ont associé des dérivés de la lignine à un polymère appelé polypyrrole pour produire une cathode de batterie rechargeable qui est comparable aux cathodes plus chères demandant des métaux rares ou précieux.

La lignine est le second polymère le plus courant produit par les organismes vivants après la cellulose et constitue typiquement 20 à 28% du bois. Les dérivés de la lignine se trouvent en abondance dans le liquide résiduel de la fabrication du papier. Et comme Milczarek et Inganäs le montrent dans leur étude, les qualités isolantes de ces dérivés ligneux peuvent être associées avec la conductivité du polypyrrole pour créer un matériau composite capable de retenir une charge électrique.

Une classe de composés organiques connus sous le nom de quinone permet à ces dérivés de libérer un proton et de détenir une charge électrique. Le polypyrrole peut stocker ce proton extrait jusqu’à ce que la charge soit libérée et que le proton retourne au groupe quinone du dérivé de la lignine.

Ces batteries restent cependant limitées par certains aspects, libérant leur charge électrique lentement. Milczarek et Inganäs ont toutefois remarqué que divers dérivés de la lignine produisaient des résultats différents dans la cathode suivant la manière dont ils étaient traités.

Cela signifie qu’il y a encore une marge pour optimiser ces batteries et que les chercheurs pourraient obtenir plus de charge en essayant différents dérivés.

« Renewable Cathode Materials from Biopolymer/Conjugated Polymer Interpenetrating Networks » par G. Milczarek de l’Université de technologie de Poznan à Poznan, Pologne ; O. Inganäs de l’Université de Linköping à Linköping, Suède.