Les scientifiques japonais révolutionnent le monde des batteries : création d'une batterie lithium-soufre

Une découverte qui fait grand bruit dans le monde de la technologie a été réalisée au Japon. Des chercheurs de l'Université de Tohoku ont développé une nouvelle génération d'accumulateurs lithium-soufre, plusieurs fois plus efficaces et moins coûteux que les batteries lithium-ion. Cette invention devrait transformer radicalement l'autonomie des véhicules électriques et des gadgets modernes. Ixbt.com en rapporte .

Les batteries lithium-soufre sont considérées depuis longtemps comme les principales concurrentes des analogues lithium-ion. Leur principal avantage réside dans leur haute densité énergétique et l'utilisation du soufre, un matériau relativement bon marché et abondant dans la nature. Cependant, jusqu'à présent, l'effet de « navette polysulfure », c'est-à-dire le déplacement incontrôlé des particules entre les électrodes, provoquait une dégradation rapide de la capacité de ces batteries.

Matériau TUS-44 : Une solution innovante au problème

Pour résoudre ce problème, les scientifiques japonais ont créé un matériau hybride appelé TUS-44, composé d'un mélange de cadre organique covalent (COF) et de graphène. Selon ixbt.com, cette nouvelle couche ne sert pas seulement de barrière, mais lie chimiquement les particules indésirables, assurant ainsi la stabilité des réactions électrochimiques dans l'accumulateur.

Les résultats des tests en laboratoire ont enregistré des chiffres impressionnants. La capacité initiale de l'accumulateur équipé du nouveau matériau s'élevait à 1455,7 mAh/g. Plus important encore, après 1000 cycles de charge et de décharge, le taux de perte d'énergie n'était que de 0,034 % par cycle. Cela signifie que la batterie conserve presque intégralement son efficacité pendant des années.

Un autre aspect important est la densité énergétique massique. Le prototype d'accumulateur assemblé par les chercheurs a affiché une densité énergétique de 674 Wh/kg. À titre de comparaison, les batteries lithium-ion les plus avancées actuellement produites en masse affichent généralement un chiffre autour de 250-300 Wh/kg. Ainsi, la nouvelle technologie permet de stocker plus de deux fois plus d'énergie dans un même volume.

Cette découverte est cruciale non seulement pour les smartphones, mais aussi pour l'industrie des véhicules électriques. Si les batteries lithium-soufre sont introduites dans la production de masse, les véhicules électriques de marques comme Tesla ou BMW pourraient parcourir une distance deux fois plus longue avec une seule charge. De plus, le faible coût du soufre contribuera également à réduire le prix du produit final.

Selon les auteurs de l'étude, cette approche basée sur la conception moléculaire ouvre la voie à la création d'accumulateurs encore plus durables et capacitifs. Actuellement, les chercheurs travaillent à l'application industrielle de cette technologie et à l'optimisation des processus de fabrication.