Des scientifiques japonais créent un nouveau catalyseur pour les batteries lithium-oxygène

Des chercheurs de l’Institut de technologie de Shibaura, au Japon, ont mis au point un catalyseur innovant qui ne nécessite pas de métaux précieux et pourrait ouvrir une nouvelle voie dans le développement des systèmes de stockage d’énergie. Selon ixbt.com, cette découverte pourrait rapprocher les batteries lithium-oxygène de la commercialisation et permettre à l’avenir d’accroître considérablement l’autonomie des véhicules électriques et d’autres appareils modernes. Ixbt.com rapporte ces informations.

Les batteries lithium-ion largement utilisées aujourd’hui approchent de leurs limites. En théorie, les technologies lithium-oxygène offrent un potentiel de stockage d’énergie dix fois supérieur à celui des solutions traditionnelles. Si cette avancée est industrialisée, les véhicules pourraient parcourir plusieurs fois plus de distance avec une seule charge, tandis que les drones resteraient plus longtemps en vol.

Une efficacité sans métaux précieux

L’un des principaux obstacles de cette technologie résidait dans la nécessité d’utiliser des métaux précieux, comme le platine ou le ruthénium, pour accélérer les réactions chimiques lors de la charge et de la décharge. Cela augmentait fortement le coût des produits finis. L’équipe de recherche dirigée par le professeur Takahiro Ishizaki est toutefois parvenue à trouver une solution alternative plus abordable et plus accessible.

Les scientifiques ont combiné deux matériaux oxydés, la pérovskite et le spinelle, afin de former un catalyseur composite intégré. Les essais ont montré que ce composé était nettement plus efficace que chacun de ses composants pris séparément. Plus précisément, lors de la charge, le nouveau matériau a surpassé l’oxyde de ruthénium commercial, tandis qu’il a égalé le platine pendant la décharge.

Une avancée scientifique et des perspectives

L’un des résultats les plus importants de cette avancée est que l’écart de tension entre les processus de charge et de décharge n’était que de 1,14 V. Il s’agit de l’un des meilleurs résultats jamais enregistrés pour les batteries lithium-oxygène. Un faible écart de tension indique une meilleure efficacité de la batterie et une réduction des pertes d’énergie pendant son fonctionnement.

L’étude a également révélé que les performances élevées du catalyseur dépendaient moins de sa surface que des propriétés particulières de sa structure électronique. Cette découverte pourrait profondément transformer à l’avenir la sélection et la conception des matériaux.

Selon les spécialistes, cette technologie pourrait jouer un rôle important non seulement pour les véhicules électriques et les drones, mais aussi pour les grands systèmes de stockage d’énergie associés aux centrales solaires et éoliennes. Cette avancée pourrait également être utilisée pour produire de l’hydrogène « vert ».

Il est toutefois encore trop tôt pour parler d’une utilisation de ces batteries dans des appareils produits en série. À ce stade, la technologie est toujours en cours d’évaluation en laboratoire et les scientifiques doivent encore résoudre de nombreux problèmes techniques avant son arrivée sur le marché commercial de masse.