Peu importe le secteur ou l’exigence à laquelle elles sont soumises, la grande majorité des batteries sont basées sur la technologie de lithium-ion. Sa présence écrasante sur le marché n’est cependant pas due à sa capacité à stocker de l’énergie, mais parce que, pour le moment, une meilleure option n’a pas été développée.
Les batteries au lithium présentent également certaines complications telles que leur faible capacité, un risque d’incendie élevé et son coût environnemental élevé. Lorsqu’une batterie tombe en panne, par exemple, elle peut libérer du mercure, du lithium, du plomb ou du cadmium : tous des éléments hautement toxiques.
En réponse à ce problème, aggravé à l’avenir par la prolifération des véhicules électriques, de nouvelles technologies sont développées pour rendre les batteries plus durables, telles que les batteries à flux, à semi-conducteurs et au sodium, mais aucune n’est encore postulée comme une option ferme pour mettre fin le lithium omniprésent ; pour l’instant, l’indélébile roi du marché.
Batterie oxygène-ion
Une équipe de chercheurs de l’Université de Vienne a présenté mardi un nouveau type de batterie à base de ions oxygène qui a le potentiel d’être extrêmement durable, ne présente aucun risque d’incendie et dispense de l’utilisation de matériaux rares et coûteux (ne nécessitant que des matériaux céramiques).
L’appareil, pour l’instant, ne permet pas des densités d’énergie aussi élevées que la batterie au lithium classique, mais sa capacité de stockage ne diminue pas avec le temps : il peut être régénéré et, par conséquent, fournit à la batterie un durée de vie extrêmement longue.
Les matériaux céramiques étudiés par l’équipe Schmid peuvent absorber et libérer des ions oxygène doublement chargés négativement. Lorsqu’une tension électrique est appliquée, les ions oxygène migrent d’un matériau céramique à un autre, après quoi ils peuvent migrer à nouveau, générant ainsi courant électrique.
«Le principe de base est très similaire à celui de la batterie lithium-ion», a expliqué le professeur Jürgen Fleig. “Mais nos matériaux présentent des avantages importants.” La céramique est ininflammable, donc les accidents d’incendie, qui se produisent encore et encore avec les batteries lithium-ion, sont pratiquement hors de question.
longue durée de vie
L’avantage le plus important de la nouvelle technologie de batterie est peut-être son longévité potentielle: “Dans de nombreuses batteries, vous avez le problème qu’à un moment donné, les porteurs de charge ne peuvent plus bouger”, a expliqué Alexander Schmid. “Ensuite, ils ne peuvent plus être utilisés pour produire de l’électricité, la capacité de la batterie diminue. Après de nombreux cycles de charge, cela peut devenir un problème sérieux.”
La batterie oxygène-ion, cependant, peut être régénérée sans aucun problème : si l’oxygène est perdu en raison de réactions secondaires, la perte peut simplement être compensée par oxygène de l’air ambiant. Le nouveau concept n’est pas conçu pour les smartphones ou les voitures électriques, car pour l’instant il n’atteint qu’environ un tiers de la densité d’énergie à laquelle on est habitué avec les batteries lithium-ion.
Sa véritable utilité, explique l’équipe d’ingénierie, est de stocker de grandes quantités d’énergie, comme dans parcs solaires ou éolienspuisque la longue durée de vie, la possibilité de produire de grandes quantités de matériaux céramiques sans éléments rares, et le fait qu’il n’y a pas de risque d’incendie peuvent jouer un rôle différentiel.
