Si, aujourd’hui, les batteries lithium-ion sont les plus répandues dans les appareils du quotidien, elles ne répondent pas à tous les impératifs des produits du futur selon énormément de gens. L’autonomie de ce genre de batterie est souvent limitée, et elles sont également particulièrement polluantes et difficiles à recycler. Les calculs ne sont pas bons à l’heure de la démocratisation du tout électrique et de la nécessité de préserver l’environnement.

La batterie au lithium-métal, la solution idéale

L’alternative à la batterie au lithium-ion pourrait bien être celle au lithium-métal. Non seulement elle est moins coûteuse à produire, mais en plus elle affiche une autonomie nettement plus élevée. Cela pourrait se traduire de différentes manières dans les objets du quotidien : les smartphones nécessiteraient une recharge beaucoup moins fréquente, et les voitures électriques disposeraient d’une autonomie bien plus longue, ce qui est l’un des enjeux du secteur.

Présentée comme ça, la batterie au lithium-métal semble parfaite. Alors, pourquoi ne pas commencer à l’utiliser en masse ? Il s’avère qu’il y a encore différents obstacles à surmonter pour cela. En effet, le lithium-métal est un électrolyte liquide particulièrement réactif, et une couche de protection est indispensable au niveau de l’électrode négative de la batterie, pour éviter que la batterie ne se décharge immédiatement lors de son chargement.

À l’heure actuelle, l’ajout d’importantes quantités de solvants et autres sels fluorés est indispensable pour stabiliser la batterie et garantir son efficacité. Le problème, c’est que cela augmente fortement son empreinte écologique. Mais des chercheurs allemands pourraient bien avoir trouvé la solution.

Vers des batteries plus écologiques

Un groupe de chercheurs de l’ETH Zurich mené par Maria Lukatskaya, professeure de systèmes énergétiques électrochimiques, a trouvé une solution pour réduire fortement l’usage de sels fluorés dans les batteries lithium-métal. « Nous avons réfléchi à la manière de réduire la quantité de fluor ajouté sans perdre la stabilité de la couche protectrice », explique Nathan Hong , l’un des chercheurs. Ils ont ainsi opté pour une méthode qui utilise l’attraction électrostatique pour obtenir la réaction souhaitée.

Dans la solution trouvée, les molécules contenant du fluor à charge électrique servent de véhicules pour amener le fluor à la couche protectrice. Cette proposition nécessite d’intégrer seulement 0,1% de fluor dans le poids du fluide électrolytique, ce qui est au moins 20 fois inférieur aux solutions appliquées précédemment.

Les recherches vont activement continuer pour affiner cette solution et, dans le cas où elle s’avérerait vraiment positive, permettre de l’intégrer dans le processus de production des batteries au lithium-métal. Pour l’heure, les batteries testées en laboratoire ont la taille d’une pièce de monnaie, mais l’étape suivante va être de créer des versions similaires à celles utilisées dans les smartphones. On devrait donc en entendre à nouveau parler dans les prochaines années.