Batteries : les promesses de l’aluminium-ion

Une tension proche de 2 volts, plus de 7500 cycles de charge et à peine une minute pour atteindre une pleine capacité : ainsi des chercheurs de l’université de Stanford présentent-ils leur nouvelle batterie aluminium-ion.

Ce type d’accumulateur fait l’objet de recherches depuis plus de 30 ans, mais les contraintes sont nombreuses : faible tension de décharge, fort taux de désintégration de la cathode (pôle positif), endurance limitée…

Si bien que pour l’heure, l’industrie en est restée à la technologie lithium-ion, autour de laquelle gravitent des initiatives* comme celle d’une équipe de l’université technologique Nanyang de Singapour, qui a mis au point un accu rechargeable à 70 % en deux minutes grâce à l’exploitation du dioxyde de titane.

Les laboratoires de Stanford ont également à leur actif plusieurs innovations en la matière. Mais les avancées du chimiste Hongjie Dai sur l’aluminium-ion ouvrent encore plus de perspectives. La batterie créée par ses équipes est dite non seulement plus écologique que les modèles actuels, mais aussi plus endurante, plus rapide à recharger… et pliable.

Une autre propriété de l’aluminium-ion s’illustre dans les schémas fonctionnels publiés par la revue Nature (et dont on trouve un aperçu ici) : une dissipation thermique beaucoup plus importante que celle du lithium-ion… et donc un réduction du risque d’incendie.

La batterie en question est constituée d’une anode en aluminium et d’une cathode en graphite. Une association qui « produit d’excellentes performances », selon Hongjie Dai, qui précise que le rendement de son dispositif est amélioré par l’intercalation d’anions de chloroaluminate (AlCl_³).

Une telle technologie pourrait trouver des applications bien au-delà des smartphones. En premier lieu dans tous les produits électroniques (il faudra néanmoins relever la tension nominale des accus), mais aussi dans les voitures électriques et le stockage d’énergie (les batteries aluminium-ion pouvant théoriquement supporter « des dizaines de milliers » de cycle de charge).

* En matière de lithium-ion, on signalera le projet de l’Israélien StoreDot, dont la technologie NanoDot exploitant des boîtes quantiques permet de recharger un smartphone en 30 secondes. Principal défi : la miniaturisation des composants.

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