Les batteries lithium-ion et leurs utilisateurs entretiennent une relation profonde d'amour-haine. Nous avons besoin de ces batteries pour faire fonctionner nos appareils mobiles et nos voitures électriques, mais en même temps, nous nous plaignons de leur tendance à l'instabilité. Heureusement, l'un des inventeurs de la batterie lithium-ion, le professeur John Bannister Goodenough, a présenté avec un groupe de collègues une nouvelle technologie à état solide qui pourrait donner naissance à des batteries beaucoup plus sûres, avec trois fois la densité énergétique des conceptions actuelles.
Fabriquées correctement, les batteries lithium-ion sont relativement stables. Les problèmes commencent lorsque nous exigeons de plus en plus d'elles, que nous défions les tolérances et que nous essayons de restaurer leur charge plus rapidement. La conception de base reste intacte : Anode, cathode et électrolyte. Lors de processus de charge et de décharge trop agressifs, la batterie développe des dendrites qui se propagent à travers l'électrolyte, ce qui conduit à un court-circuit interne, avec un risque d'incendie (et même d'explosion). Une solution potentielle réside dans le concept de la batterie à état solide, qui remplace essentiellement l'électrolyte liquide par une alternative solide.
Une équipe d'ingénieurs dont fait partie John Goodenough, l'un des «pères» des batteries lithium-ion, vient de présenter une nouvelle technologie à état solide qui pourrait considérablement modifier les performances des batteries à l'avenir. La clé de ce développement réside dans l'utilisation d'un électrolyte en verre. Cela se traduit par un coût plus faible, une densité énergétique plus élevée (jusqu'à trois fois celle de son équivalent Li-Ion) grâce à l'utilisation d'une anode en métal alcalin, des temps de recharge acceptables, une meilleure sécurité (car elle n'est pas inflammable) et la possibilité de fonctionner dans des environnements plus extrêmes, avec des températures minimales de -20 degrés Celsius.
Goodenough, âgé de 94 ans, a été présenté comme membre de l'équipe, mais la recherche elle-même a été menée par María Helena Braga, du département de génie mécanique de l'Université du Texas. Braga a souligné le faible coût de cette technologie, grâce à la possibilité d'utiliser davantage le sodium. Le meilleur aspect est qu'ils ne sont pas les seuls à travailler sur ce sujet. Le chercheur Masahiro Tatsumisago de l'Université d'Osaka a également explorél'utilisation du verre comme électrolyte, et une collaboration entre Samsung et le MIT va dans la même direction.
