Une nouvelle batterie à sel fondu a vu le jour. Son atout ? Elle conserve sa charge lorsqu’elle est refroidie. Une batterie à sel fondu d’aluminium-nickel (Al-Ni) a été créée. Sous l’effet du cycle thermique, celle-ci témoigne d’une forte rétention de la capacité des cellules sur des périodes de plusieurs semaines. Des scientifiques américains du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) du ministère américain de l’Énergie ont mis au point une batterie capable de conserver 92 % de sa capacité initiale. Et ce, sur des périodes de 12 semaines, avec une densité énergétique théorique de 260 W/heure par kg. Première étape : chauffer la batterie Les chercheurs décrivent le petit prototype comme une “batterie gel-dégel”. Autrement dit, celle-ci stoppe la fonction d’auto-recharge lorsqu’une batterie est au repos. “C’est un peu comme si vous cultiviez des aliments dans votre jardin au printemps, que vous mettiez le surplus dans un récipient dans votre congélateur, puisque vous le décongeliez pour le dîner en hiver”, illustre le chercheur Minyuan Miller Li. Concrètement, pour recharger la batterie, il faut la chauffer à environ 180 C. Ce qui permet aux ions de circuler dans l’électrolyte liquide pour créer de l’énergie chimique. L’électrolyte est une substance conductrice en raison de la présence d’ions mobiles. Elle fait le lien entre les électrodes positives et négatives de la batterie. En bref, comme un catalyseur, l’électrolyte organise le passage des ions de la cathode à l’anode. À savoir que l’anode est l’électrode où a lieu une réaction électrochimique d’oxydation, donc de perte d’électrons. La cathode est l’électrode où se produit une réaction électrochimique de réduction, donc de gain d’électrons. La batterie en question se compose d’une anode en aluminium et une cathode en nickel. Les deux sont immergées dans une mer d’électrolyte de sel fondu. Deuxième étape : le refroidissement Une fois chauffée, la batterie est refroidie à température ambiante. Cela a pour effet de piéger les ions qui transportent et donc, de bloquer l’énergie de la batterie. L’électrolyte devient alors solide. Ce qui permet de piéger les ions qui transportent l’énergie stockée. À savoir que l’équipe de scientifique a ajouté du soufre à l’électrolyte. Ce qui permet d’augmenter la capacité de stockage de la batterie. Ils ont aussi introduit un séparateur en céramique entre l’anode et la cathode pour éviter la rupture pendant le cycle de gel-dégel. Du sel fondu Les batteries gel-dégel peuvent stocker de l’énergie pendant des mois. “Le phénomène de gel-dégel est possible parce que l’électrolyte de la batterie est un sel fondu – un cousin moléculaire du sel de table ordinaire. Ce matériau est liquide à haute température mais solide à température ambiante”, expliquent les scientifiques. Lorsque l’énergie est nécessaire à nouveau, la batterie est réchauffée et l’énergie circule. En clair, grâce à ce cycle thermique, ces batteries à sel fondu Al-Ni présentent une forte rétention de la capacité des cellules. Et ce, sur plusieurs semaines, “ce qui ouvre la voie à un stockage saisonnier évolutif” concluent les chercheurs. Par exemple, économiser l’énergie pendant une saison, comme le printemps, et la dépenser pendant une autre, comme l’automne. Pour conclure, cette nouvelle batterie pourrait résoudre quelques problèmes du quotidien. En guise d’illustration, les conséquences d’une voiture inutilisée durant trop longtemps. Lorsqu’elle est au repos, une batterie de véhicule se décharge toute seule. Avec cette nouvelle batterie, l’énergie ne se perdrait pas, ou très peu. En effet, à la manière d’aliments dans un congélateur, elle est conservée pour plus tard.