Une batterie métal liquide basse température

Un fonctionnement dès 20°C contre 240°C pour les batteries actuelles

Le meilleur des modèles à électrodes solides et liquides, sans les inconvénients

Plus que jamais, l'évolution des batteries est au coeur de la recherche, entre la multiplication des appareils portatifs et le développement des véhicules électriques. Les enjeux sont nombreux pour faire progresser à la fois les performances, la sécurité ainsi que les prix de production. Les solutions envisagées le sont tout autant.

Parmi les alternatives au lithium-ion qui domine actuellement le marché mais dont l'utilisation se traduit par une dégradation rapide des performances (en cause les électrodes solides qui se dégradent), la batterie à métal liquide est une de celles qui suscite le plus de promesses. Elle n'est toutefois pas dénuée de freins, notamment parce que les batteries à électrodes liquides actuelles demandent une température allant de 250°C à 700°C pour fonctionner.

Des chercheurs de la Cockrell School of Engineering de l'Université du Texas, à Austin, ont cependant trouvé un compromis entre électrode solide et liquide qui combine les points forts des deux tout en éliminant leurs défauts.

L'électrode métallique de la batterie "all-liquid-metal" est ainsi capable de demeurer à l'état liquide à seulement 20°C et pourrait donc fonctionner à température ambiante sans avoir besoin d'être chauffée. Selon les chercheurs, cette température de fusion pourrait être encore abaissée en changeant les alliages sodium-potassium de l'anode et à base de gallium de la cathode (Ga).

La batterie promet plus de puissance que le lithium-ion, que ce soit en rapidité de charge ou en fourniture de l'énergie. La nature liquide des composants permettrait également d'adapter sa taille plus facilement en fonction des besoins en puissance.

Après trois ans de recherches, il reste encore du pain sur la planche puisque si la majorité des composants sont disponibles en plus grande abondance que ceux des batteries actuelles, le gallium reste une ressource rare et onéreuse. Il faudra donc trouver une alternative permettant d'en réduire le coût pour permettre la production à grande échelle.

La prochaine étape de développement est maintenant d'améliorer l'électrolyte afin de permettre des performances plus élevées. Si cette version est en effet plus puissante que le lithium-ion, elle est encore très loin des capacités des batteries liquide-métal existantes.

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