La batterie en aluminium, soufre et sel s’avère rapide, sûre et peu coûteuse
Les ingénieurs du MIT ont développé une nouvelle conception de batterie utilisant des matériaux courants – aluminium, soufre et sel. Non seulement la batterie est peu coûteuse, mais elle résiste au feu et aux pannes, et peut être chargée très rapidement, ce qui pourrait la rendre utile pour alimenter une maison ou recharger des véhicules électriques.
Les batteries lithium-ion ont dominé le domaine au cours des dernières décennies, grâce à leur fiabilité et leur haute densité énergétique. Cependant, le lithium devient plus rare et plus cher, et les piles peuvent être dangereuses, exploser ou s’enflammer si elles sont endommagées ou mal utilisées. Des alternatives moins chères et plus sûres sont nécessaires, d’autant plus que le monde évolue vers les énergies renouvelables et les véhicules électriques.
L’équipe du MIT a donc entrepris de concevoir un nouveau type de batterie à partir de matériaux facilement disponibles et peu coûteux. Après une recherche et quelques essais et erreurs, ils ont opté pour l’aluminium pour une électrode et le soufre pour l’autre, complétés par un électrolyte de sel de chloro-aluminate fondu. Non seulement tous ces ingrédients sont bon marché et courants, mais ils ne sont pas inflammables, il n’y a donc aucun risque d’incendie ou d’explosion.
Lors de tests, l’équipe a démontré que les nouvelles cellules de batterie peuvent supporter des centaines de cycles de charge et se recharger très rapidement – dans certaines expériences, moins d’une minute. Les cellules ne coûteraient qu’un sixième du prix d’une cellule lithium-ion de taille similaire.
Ils peuvent non seulement fonctionner à des températures élevées allant jusqu’à 200 °C (392 °F), mais ils fonctionnent mieux lorsqu’ils sont plus chauds – à 110 °C (230 °F), les batteries se chargent 25 fois plus vite qu’à 25 °C. (77 °F). Surtout, les chercheurs affirment que la batterie n’a pas besoin d’énergie externe pour atteindre cette température élevée – son cycle habituel de charge et de décharge est suffisant pour la garder aussi chaude.
Bien que le type de sel dans l’électrolyte ait été choisi parce qu’il a un point de fusion bas, il a par coïncidence un autre avantage : il empêche naturellement la formation de dendrites. Ces vrilles métalliques, qui grossissent progressivement entre les deux électrodes jusqu’à provoquer un court-circuit, constituent un obstacle majeur pour les batteries, notamment les cellules lithium-ion.
L’équipe affirme que cette conception de batterie serait mieux adaptée à l’échelle de quelques dizaines de kilowattheures, comme alimenter une maison individuelle à partir de sources renouvelables. Elles pourraient également être utiles comme bornes de recharge pour véhicules électriques, grâce à leur recharge rapide. D’autres types de batteries, comme une conception récente utilisant un électrolyte de sel fondu et des électrodes en aluminium et en nickel, pourraient mieux fonctionner à l’échelle du réseau.
Les brevets des batteries aluminium-soufre ont été concédés sous licence à une société dérivée appelée Avanti, cofondée par l’un des auteurs de l’étude décrivant la conception. La première chose à faire est de le développer à grande échelle et de le soumettre à des tests de résistance.
La source:La batterie en aluminium, soufre et sel s’avère rapide, sûre et peu coûteuse (lesnouvelles.live)
