Des chercheurs ont créé une batterie capable de survivre aux températures extrêmes

La batterie peut être rechargée à plusieurs reprises dans un environnement à -60 degrés.

La plupart des appareils électroniques modernes embarquent une batterie au lithium. Un type de batterie qui ne réagit pas forcément bien aux températures extrêmes. Les réactions chimiques qui se produisent dans ces batteries sont en effet très sensibles aux températures au-deçà de 0 et au-dessus de 35 degrés.

Cela pose évidemment problème lors d’une utilisation de ces appareils dans des conditions extrêmes. Pour l’instant, l’utilisation et la recharge d’une batterie au lithium dans un environnement très froid nécessitent la présence d’une source de chaleur, ce qui n’est évidemment pas pratique. Fort heureusement, des chercheurs viennent de trouver une solution pour exploiter des batteries au lithium dans un environnement extrêmement froid.

Les nano-ingénieurs de l’Université de Californie viennent en effet de découvrir qu’il était tout à fait possible d’utiliser des batteries au lithium dans des températures ultra-basses, de -40 à -60 degrés. Ils ont pour cela utilisé un électrolyte faiblement liant plutôt qu’un électrolyte qui accélère la transmission des ions entre les électrodes, comme c’était le cas jusqu’à présent dans les études pour améliorer les capacités des batteries au lithium dans des conditions extrêmes.

L’étude des chercheurs de l’Université de Californie a permis de découvrir que la viabilité des batteries au lithium était plus longtemps préservée et qu’elles pouvaient enchainer plusieurs cycles de recharges dans des températures ultra-basses en utilisant un électrolyte faiblement liant, car ce dernier facilite en réalité la captation d’ion et leur dépôt sur l’anode. Vu que les ions peuvent quitter facilement  la prise de l’électrolyte, il ne leur faut pas beaucoup d’énergie pour rejoindre l’anode, d’où le fonctionnement possible de la batterie en ultra-basses température et la création lente de dépôt.

« Nous avons constaté que la liaison entre les ions lithium et l’électrolyte, et les structures que les ions absorbent dans l’électrolyte, signifient la vie ou la mort de ces batteries à basse température », a indiqué l’un des chercheurs de l’étude.

De plus, l’utilisation d’un électrolyte faiblement liant permet également de réduire la dégradation de la batterie. « La façon dont les ions lithium interagissent avec l’électrolyte au niveau atomique permet non seulement un cycle durable à très, très basse température, mais empêche également la formation de dendrites », a précisé l’un des chercheurs.

C’est en se penchant sur les structures moléculaires et atomiques des composants des batteries au lithium que les chercheurs ont fait cette découverte. “En comprenant fondamentalement comment ces systèmes se combinent, nous pouvons proposer toutes sortes de nouveaux principes de conception pour la prochaine génération de systèmes de stockage d’énergie. Ce travail démontre la puissance de la nanotechnologie, où déterminer ce qui se passe à petite échelle permet la conception des appareils à grande échelle “, a précisé l’un des auteurs de l’étude.

Cette recherche pourrait permettre de fabriquer des batteries au lithium résistantes et fonctionnelles dans des environnements extrêmement froids.