Du fer au lieu du platine : un nouveau catalyseur créé pour les batteries du futur

Des scientifiques de l'université du Tohoku au Japon ont mis au point un nouveau catalyseur à base de fer qui pourrait rendre les batteries zinc-air nettement plus efficaces et durables. Ces batteries sont considérées comme l'une des alternatives les plus prometteuses aux batteries lithium-ion en raison de leur faible coût, de leur grande sécurité et de l'utilisation de matériaux abondants. Contrairement aux sources d'énergie conventionnelles, les batteries zinc-air utilisent l'oxygène de l'air ambiant pour produire de l'électricité. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Le principal problème de cette technologie était la nécessité d'utiliser des métaux rares comme le platine coûteux pour la réaction de réduction de l'oxygène. Pour contourner cette limitation, les chercheurs japonais ont décidé d'utiliser de l'oxyde de fer (Fe2O3). Bien que l'oxyde de fer soit un matériau stable et très bon marché dans un environnement alcalin, il ralentissait le processus catalytique car il liait trop fortement les groupes hydroxyle.

Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont combiné l'oxyde de fer avec de l'oxyde de samarium (Sm2O3) pour créer une interface hétérostructurale artificielle. Cette méthode a permis d'affaiblir la liaison excessive entre les atomes de fer et les groupes hydroxyle. En conséquence, la réaction s'est déroulée sans obstacle et le catalyseur a fait preuve d'une grande stabilité même après de longs cycles de charge et de décharge.

La nouvelle invention a été testée non seulement par des calculs en laboratoire, mais aussi sur des appareils réels. Des cellules zinc-air expérimentales ont réussi à alimenter une lampe LED et même à charger complètement un smartphone. Selon le professeur Hao Li de l'université du Tohoku, cette technologie augmentera l'efficacité des batteries liquides traditionnelles et des batteries modernes flexibles à l'état solide.

Si la technologie est mise en œuvre avec succès à l'échelle industrielle, ces batteries pourraient être utilisées dans des domaines allant de l'électronique portable et des appareils mobiles aux grands systèmes de stockage d'énergie pour les centrales solaires et éoliennes. Les chercheurs prévoient d'appliquer cette approche à d'autres types de systèmes énergétiques à l'avenir.