Les batteries zinc-air stockent 5 fois plus d'électricité que les batteries lithium-ion

Des ingénieurs chimistes de l'Université de Sydney et de l'Université technologique Nanyang de Singapour ont développé avec succès une nouvelle technologie de batterie rechargeable « zinc-air » qui peut être appliquée aux appareils électroniques pour remplacer les batteries lithium-ion actuelles.

Selon le professeur Yuan Chen, auteur de cette recherche, les piles zinc-air étaient auparavant souvent produites avec des composants métalliques coûteux tels que le platine et l'oxyde d'iridium, elles n'étaient donc appliquées que de manière très limitée sur de petits appareils électroniques tels que les appareils auditifs ou les signaux de train.

Cette nouvelle recherche a proposé une nouvelle solution, dans laquelle les composants coûteux sont remplacés par des composants moins coûteux mais à hautes performances, produits grâce au contrôle de la composition, de la taille et de la cristallisation d'oxydes métalliques tels que le fer, le cobalt et le nickel.

En conséquence, cette nouvelle batterie zinc-air pourrait « surmonter la lente évolution de l’oxygène et la réaction de réduction de l’oxygène (OER/ORR) dans de nombreux dispositifs de conversion d’énergie électrique », indique l’étude.

Les piles zinc-air fonctionnent sur le principe de l'oxydation du zinc par l'air.

Les tests de cette nouvelle batterie ont également donné des résultats positifs, avec une dégradation de seulement 10 % après 60 cycles de charge/décharge en 120 heures. Il en ressort que son application aux appareils électroniques mobiles est tout à fait envisageable.

« Notre méthode permet de créer des composants économiques mais performants destinés à la fabrication de batteries. Nous continuons de résoudre d'autres problèmes technologiques mineurs afin de créer des batteries métal-air plus durables pour l'homme », a déclaré le Dr Li Wei, co-auteur.

Les batteries zinc-air sont un type de batterie métal-air fonctionnant selon le principe de l'oxydation du zinc par l'air. Elles sont moins chères à produire que les batteries lithium-ion (le type de batterie le plus couramment utilisé dans les appareils électroniques actuels), stockent cinq fois plus d'énergie que les batteries lithium-ion et sont beaucoup plus respectueuses de l'environnement.

Les batteries lithium-ion, quant à elles, sont plus légères et plus efficaces pour produire de l'énergie. Elles sont donc largement utilisées dans les smartphones, voire dans les voitures électriques produites par Tesla. Cependant, les batteries lithium-ion contiennent des matériaux comprimés sous haute pression et sont inflammables, ce qui peut entraîner des conséquences fâcheuses en cas de court-circuit du circuit interne de la batterie.

Un exemple de ce problème est la défaillance de la batterie du Samsung Galaxy Note 7, qui a provoqué l'explosion de l'appareil et a finalement été abandonnée par Samsung. Dans un rapport récent, Samsung a déclaré que ses batteries lithium-ion étaient défectueuses, provoquant des courts-circuits et des explosions.

Plusieurs autres types de batteries peuvent remplacer les batteries lithium-ion, comme les batteries au magnésium, qui présentent l'avantage de ne pas se « dégrader » en cas de surcharge, ou les batteries au graphène, qui sont souvent utilisées dans les structures d'électrodes de haut niveau.

Selon Khoahoc.tv