L’Empa tâtonne encore pour remplacer les batteries au lithium ion

Pour préserver la planète et développer les énergies renouvelables, les chercheurs de l’Empa testent de nouveaux métaux que le lithium ion pour les batteries. Avec des résultats pour le moment peu en adéquation avec le marché.

Crédit image: Empa

Kostiantyn Kravchyk explique la chimie des batteries aluminium-graphite. Avec le graphite idoine, elles présentent des arêtes semblables à celles d’une rame de papier. Les ions chlorure d’aluminium y pénètrent aisément. Avec un moins bon graphite, les arêtes sont froissées

Les batteries au lithium-ion ne représentent plus de garantie d’avenir dans le domaine des énergies renouvelables. C’est ainsi que l’Empa cherche à remplacer par d’autres métaux, plus éco compatibles et moins dangereux pour la santé. C’est un formidable marché qui s’ouvre, dans le souci de préserver les ressources mondiales. Pour la construction, appelée aussi à accompagner le processus de lutte pour la sauvegarde de la planète, c’est aussi un défi à relever.

Phosphore peu concluant

L’Empa pense depuis longtemps à remplacer le lithium par le sodium pour les batteries, dans le but de mieux stocker l’électricité. Elle a aussi expérimenté le phosphore, avec des résultats très mitigés. Soit les nouveaux matériaux sont trop chers, soit ils présentent des risques chimiques trop élevés.

L’aluminium se dilate

Après avoir envisagé le magnésium, les chercheurs ont abouti à l’aluminium pour confectionner les batteries de demain. Outre une masse cinq fois plus importante qu’un modèle traditionnel au lithium ion, les nouvelles batteries sont confrontées à d’importants mouvements de dilatation mécanique, qui exigent une enveloppe extérieure souple et un boîtier de protection. La miniaturisation des installations de stockage d’énergie n’est pas encore pour demain.

Nouvelles électrodes

De telles difficultés imposent d’orienter complètement la recherche vers de nouveaux capteurs d’énergie. Kostiantyn Kravchyk et Maksym Kovalenko, les deux chercheurs de l’Empa, ne se découragent pas. Ils concentrent leurs efforts sur l’élaboration d’électrodes en semi-graphite, durables et à même de bien transmettre l’électricité.