Une nouvelle découverte pourrait rapprocher la commercialisation des batteries lithium-soufre tant attendues, qui sont moins chères, plus respectueuses de l’environnement et ont une plus grande capacité de stockage que les batteries lithium actuelles. Le marché des voitures électriques devrait en bénéficier et les fabricants se frottent les mains.
Les batteries au lithium-soufre (Li-S) sont sous les feux de la rampe depuis des années en raison de leur potentiel à révolutionner l’industrie des batteries et à nous rapprocher d’une révolution verte dans le domaine des transports.
Ces batteries promettent un avenir plus durable grâce à une capacité de stockage d’énergie plus élevée, des coûts plus faibles et l’utilisation de matériaux plus abondants que les batteries lithium-ion actuelles.
Toutefois, leur courte durée de vie a constitué un obstacle majeur à leur adoption par le marché, principalement pour les voitures électriques.
Aujourd’hui, une équipe de scientifiques du laboratoire national Argonne du ministère américain de l’énergie a fait une percée remarquable qui pourrait changer la donne et nous rapprocher de la réalité des batteries au lithium-ion.
Leurs recherches, publiées dans la revue Nature, ont permis d’identifier un mécanisme de réaction jusqu’alors inconnu, qui résout l’un des principaux problèmes de ces batteries.
Le problème réside dans la dissolution du soufre lors de la décharge de la batterie. Les composés s’écoulent vers l’anode lors de la recharge, ce qui dégrade encore les performances de la batterie. Cette perte de soufre et les changements dans la composition de l’anode ont été rendus responsables de la courte durée de vie des batteries Li-S.
La solution : un catalyseur révolutionnaire
Le catalyseur qu’ils proposent permet la formation de bulles denses et de taille nanométrique de polysulfures de lithium à la surface de la cathode. Cela permet d’éviter la perte de soufre et la détérioration des performances des grandes batteries.
Cette avancée a été rendue possible grâce à l’utilisation de techniques de pointe, notamment des faisceaux de rayons X synchrotron, qui ont permis d’analyser la structure du catalyseur et son rôle dans la voie de réaction afin d’éviter le problème de la décharge.
Grâce à cette nouvelle découverte, les batteries lithium-soufre sont sur le point de devenir une réalité et offrent une solution cruciale pour une mobilité future plus durable et plus respectueuse de l’environnement.
