La piste des batteries autoréparables, une solution sérieuse pour l'avenir ?

Des chercheurs de l’université de Tokyo réfléchissent actuellement sur des procédés destinés à allonger significativement la durée de vie, voire réparer, les batteries : avec une composition au sodium, elles pourraient métamorphoser les usages. Explication...

La limite physique d’une batterie lithium-ion

Les voitures (comme les Smartphones !) utilisent des batteries lithium-ion. Ces dernières sont chargées de stocker et de fournir une quantité de charge, plus ou moins grande selon les besoins. Les sollicitations répétées et l’utilisation influencent directement la capacité de la batterie qui s’amenuit avec le temps. Aujourd’hui, « réparer la batterie » exige tout simplement son remplacement.

Concrètement, au fil des charges et des décharges, elle abrite des couches de matériaux métalliques qui se dégradent et se fissurent. Cela altère donc le bon fonctionnement de la batterie, tant au niveau du stockage que de la charge. Ces couches, appelées « défauts d’empilage », sont générées par le maintien d’une force constante et faible (la force de Van der Walls).

Avec le sodium, on pourrait auto-réparer une batterie !

Menés par le professeur Yamada, les ingénieurs de l’Université de Tokyo ont entamé des recherches afin de prouver la pertinence de remplacer le lithium par le sodium – plus précisément l’oxyde d’oxygène redox Na2RuO3.

Avec cet élément chimique, les chercheurs n’ont pas observé les dégradations décrites ci-dessus. Mieux, il est possible d’auto-réparer la batterie grâce à lui. En effet le matériau retient une force appelée « attraction coulombique » (nommée d’après le physicien français Charles-Augustin Coulomb à l’origine de sa découverte). Cette force maintient le matériau à un degré nettement plus important que celle de Van der Waals. 

« Cela signifie que les batteries pourraient avoir une durée de vie beaucoup plus longue, mais aussi qu’elles pourraient être poussées au-delà des niveaux qui les endommagent actuellement », précise le professeur Yamada [1].

[1] Source Enerzine

Crédit photo Tyler Lastovich