Batteries lithium-CO₂ : des avancées prometteuses vers une énergie propre
PARIS – 21 Mai 2025 –
Des scientifiques ont réalisé des avancées majeures dans le domaine des batteries lithium-CO₂, ouvrant la voie à une technologie plus performante. Qui ? Des chercheurs. Quoi ? Des batteries lithium-CO₂ améliorées. Où ? En laboratoire. Quand ? Récemment. Pourquoi ? Pour améliorer le stockage d’énergie et réduire l’impact environnemental.Ces nouvelles batteries lithium-CO₂ pourraient transformer le futur de l’énergie propre.Pour en savoir plus sur ces avancées révolutionnaires,lisez la suite de l’article.
Des avancées scientifiques prometteuses ouvrent la voie à des batteries lithium-CO₂ plus performantes et abordables.Ces batteries, capables d’absorber le dioxyde de carbone, pourraient révolutionner le stockage d’énergie et contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Jusqu’à présent, les batteries lithium-CO₂ étaient confrontées à des problèmes majeurs : une efficacité limitée, une usure rapide, une incapacité à se recharger efficacement et l’utilisation de matériaux rares et coûteux comme le platine.Des chercheurs ont surmonté ces obstacles en utilisant un catalyseur économique : le phosphomolybdate de césium (CPM).
Des simulations informatiques et des expériences en laboratoire ont démontré que cette modification permettait à la batterie de stocker beaucoup plus d’énergie, de se charger avec une puissance considérablement réduite et de fonctionner pendant plus de 100 cycles.
Cette étude marque une étape importante vers des applications concrètes. Si elles sont commercialisées, ces batteries pourraient contribuer à réduire les émissions des véhicules et des sources industrielles. Les scientifiques envisagent même leur utilisation sur Mars, où l’atmosphère est composée à 95 % de CO₂.
« Il existe un besoin croissant de solutions de stockage d’énergie qui soutiennent notre transition vers l’énergie renouvelable tout en luttant contre la menace croissante du changement climatique. Notre travail sur les batteries lithium-CO₂ pourrait changer la donne pour faire de cette vision une réalité. »
L’un des principaux défis de ces batteries réside dans le « surpotentiel », l’énergie supplémentaire nécessaire pour initier la réaction chimique.
« L’un des plus grands défis avec ces batteries est ce qu’on appelle le “surpotentiel” – l’énergie supplémentaire nécessaire pour démarrer la réaction. Vous pouvez imaginer que c’est comme faire du vélo en montée avant de pouvoir rouler.Ce que nous avons montré, c’est que le CPM aplanit cette colline, ce qui signifie que la batterie perd beaucoup moins d’énergie pendant chaque charge et décharge. »
Pour comprendre l’efficacité du CPM,des équipes ont utilisé deux approches. Premièrement, ils ont démonté la batterie après la charge et la décharge pour étudier les changements chimiques internes. Ces analyses ont révélé que le carbonate de lithium, le composé formé lorsque la batterie absorbe le CO₂, pouvait être accumulé et éliminé de manière fiable, une caractéristique essentielle pour une utilisation à long terme.
Ensuite, ils ont utilisé la modélisation informatique basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), qui permet d’explorer le déroulement des réactions à la surface du matériau. Les résultats ont montré que la structure stable et poreuse du CPM offrait une surface idéale pour les réactions chimiques clés.
« Ce qui est passionnant dans cette découverte, c’est qu’elle combine de fortes performances avec la simplicité. Nous avons montré qu’il est possible de construire des batteries lithium-CO₂ efficaces en utilisant des matériaux abordables et évolutifs – sans métaux rares nécessaires. nos résultats ouvrent également la voie à la conception de catalyseurs encore meilleurs à l’avenir. »
Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de matériaux de batterie encore plus performants, économiques et faciles à fabriquer. Des recherches supplémentaires sur l’interaction de ces catalyseurs avec les électrodes et les électrolytes pourraient faire des batteries lithium-CO₂ une solution pratique et évolutive pour stocker l’énergie propre, tout en contribuant à réduire la concentration de carbone dans l’atmosphère.
