UCI chemist Reginald Penner, shown, and doctoral student Mya Le Thai have developed a nanowire-based battery technology that allows lithium ion batteries to be recharged hundreds of thousands of times. Steve Zylius/UCI

Voitures électriques : une nouvelle batterie au lithium atteint 200 000 cycles

Posté le 25 mai 2016
par La rédaction dans Innovations sectorielles

Par hasard, une étudiante californienne a découvert une méthode révolutionnaire pour allonger la durée de vie des batteries au lithium. La batterie d’un nouveau genre obtenue pourrait profiter à nos appareils, à commencer par les voitures électriques.

C’est totalement par hasard que Mya Le Thai, étudiante en chimie à l’université de Californie d’Irvine (UCI), a découvert une méthode révolutionnaire pour allonger la durée de vie des batteries au lithium. Elle réalisait alors une expérience, destinée à améliorer la résistance de ces batteries, qui sont utilisées par les objets de notre quotidien (smartphones, ordinateurs, tabletttes), et dont la durée de vie oscille entre 5000 et 7000 cycles en moyenne.

Un gel pour “refaire le cycle des centaines de milliers de fois”

Alors que les chercheurs de son université, financés par le Département de l’Énergie américain, planchaient sur l’implantation de nano-fils d’or sur les batteries en lithium pour améliorer leur résistance – en vain, car ces fils, très conducteurs, sont aussi très fragiles et se détériorent trop vite pour allonger durablement les cycles de charge -, Mya Le Thai a “enduit ces nano-fils d’une couche de gel très mince”, explique le président du département de chimie de l’UCI, Reginald Penner. Hasard total, puisque c’est par inadvertance que l’étudiante a en réalité laissé ce gel de plexiglas, qu’elle avait sur les mains suite à une précédente opération d’électrolyse, sur les nanofils d’or.

Suite à cet instant de grâce, Mya Le Thai a alors “découvert qu’en utilisant ce gel (qui protégeait la batterie), elle pouvait refaire le cycle des centaines de milliers de fois sans perdre de capacité”, indique Reginald Penner.

Une batterie qui tient 30 fois plus longtemps

Les chercheurs de l’UCI ont renouvelé l’expérience. Ils ont ainsi entouré des électrodes de nano-fils en or, qu’ils ont placé dans une gaine de dioxyde de manganèse, avant de remplacer le lithium par un gel électrolyte, similaire à du Plexiglas gélatineux. Selon les scientifiques, ces électrodes renforcées ne sont plus sujettes aux fissures rencontrées sur les électrodes classiques : ainsi, le gel “plastifie” l’oxyde de métal, le rendant plus souple, et permettant aux nano-fils de résister davantage.

La batterie obtenue tient près de 30 fois plus longtemps que les batteries au lithium classiques, tenant 200 000 cycles, avec une dégradation de seulement 5 % de ses capacités. Les chercheurs de l’université de Californie effectuent des tests pour tenter de comprendre les causes de cette durée de vie prodigieuse, qu’ils n’arrivent pas encore à expliquer.

Alors qu’une batterie Li-Ion classique atteint difficilement 5000 à 7000 recharges, cette batterie révolutionnaire a supporté 200 000 recharges sur 3 mois. Commercialisée, généralisée, elle pourrait être utilisée dans nos appareils du quotidien, mais aussi dans les voitures électriques, qui réclament plus que jamais des batteries toujours plus résistantes.

Par Fabien Soyez

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