Les piles zinc-air stockent cinq fois plus d'électricité que les piles lithium-ion.

Des ingénieurs chimistes de l'Université de Sydney et de l'Université technologique de Nanyang à Singapour ont mis au point 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, ce qui limitait leur utilisation aux petits appareils électroniques comme les appareils auditifs ou les signaux ferroviaires.

Cette nouvelle recherche a présenté une solution inédite, dans laquelle des composants coûteux sont remplacés par des composants moins onéreux mais plus performants, 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.

Cette nouvelle batterie zinc-air pourrait donc « surmonter la lenteur de la réaction d'évolution et de réduction de l'oxygène (OER/ORR) dans de nombreux dispositifs de conversion d'énergie électrique », indique l'article.

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

Les tests effectués sur cette nouvelle batterie ont également donné des résultats positifs, avec une usure de seulement 10 % après 60 cycles de charge/décharge sur une durée de 120 heures. On peut donc en déduire que son application aux appareils électroniques mobiles est tout à fait envisageable.

« Notre méthode permet de créer des composants peu coûteux mais très performants destinés à la fabrication de batteries. Nous continuons de résoudre quelques autres petits problèmes technologiques afin de pouvoir créer des batteries métal-air plus durables pour l'usage humain », a déclaré le Dr Li Wei, co-auteur de l'étude.

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

Par ailleurs, les batteries lithium-ion sont plus légères et plus performantes en termes de production d'énergie ; elles sont donc largement utilisées dans les smartphones, voire même dans les voitures électriques de Tesla. Cependant, elles contiennent des matériaux comprimés sous haute pression et sont inflammables, ce qui peut entraîner des conséquences fâcheuses en cas de court-circuit interne.

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 conduit à son retrait du marché par Samsung. Dans un rapport récent, Samsung a indiqué que ses batteries lithium-ion étaient défectueuses, entraînant des courts-circuits et des explosions.

D'autres types de batteries peuvent remplacer les batteries lithium-ion, comme les batteries au magnésium, qui ont l'avantage de ne pas être « épuisées » lorsqu'elles sont surchargées, ou les batteries au graphène, souvent utilisées dans les structures d'électrodes de haut niveau.

Selon Khoahoc.tv