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Les chercheurs de l'Empa ont peut-être trouvé la parade à ce type de problème (archives).

KEYSTONE/AP Shawn L. Minter

(sda-ats)

Les batteries lithium-ion liquides peuvent s'enflammer en cas de surchauffe. Leurs homologues solides réduisent ces risques mais n'arrivent pas aux mêmes performances. Des chercheurs de l'Empa viennent de développer un électrolyte solide capable de rivaliser.

Les exigences relatives à un électrolyte sont élevées: il doit être conducteur, résister à une haute tension et rester stable aux niveaux électrochimique et thermique sur une période prolongée. Cela vaut pour les électrolytes liquides comme pour les électrolytes solides.

Ces derniers sont certes déjà disponibles sur le marché, mais pas encore en tant que produits de masse, même s'ils sont considérés comme plus sûrs. C'est qu'ils ont un sérieux inconvénient: ils n'atteignent pas la même conductivité élevée que des électrolytes liquides, a indiqué mercredi le Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) dans un communiqué.

"Nouveau niveau"

Or une équipe de chercheurs de l'Empa, dirigée par Arndt Remhof, a réussi il y a peu à développer un électrolyte solide doté d"une conductivité électrique similaire. En tant que matériau, ils ont utilisé du borohydrure d'amide – un hydrure complexe employé en plus des oxydes et des thiophosphates dans les électrolytes solides.

"Cela nous a permis de hisser la classe de matériaux des hydrures complexes à un nouveau niveau", explique M. Remhof, cité dans le communiqué. La conductivité de l'électrolyte solide développé à l'Empa, est, à température ambiante, comparable à un électrolyte liquide, selon ces travaux sont publiés dans la revue Advanced Energy Materials.

En outre, même jusqu'à 150 degrés, le nouvel électrolyte solide reste stable, alors qu"à de telles températures, les électrolytes liquides classiques constitueraient un risque de sécurité.

Résister à des tensions plus élevées

Le projet n"en est cependant qu'à ses débuts et doit encore faire face à certaines difficultés. Ainsi, le borohydrure résiste seulement à une tension d'un seul volt environ. Cela ne suffit pas pour une batterie commercialisable.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs sont en train de développer des composés de bore alternatifs – et ont déjà atteint une tension de trois volts. Ainsi, les premières étapes pour remplacer les batteries lithium-ion liquides par des piles solides ont été franchies.

Dans un autre projet, l'équipe de recherche de l'Empa a déjà développé des batteries qui se passent complètement du lithium, matière première dont la disponibilité est limitée. Début mai, ils ont présenté des électrolytes solides pour des futures batteries au magnésium et au sodium.

Des cas récurrents d'explosions de batteries de téléphones portables ont défrayé la chronique l'année dernière. Samsung a été contraint début septembre d'ordonner le rappel de 2,5 millions d'exemplaires de son nouveau smartphone, alors que les images de téléphones carbonisés inondaient les réseaux sociaux.

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ATS