Les batteries au lithium-air prometteuses pour les véhicules électriques

Les cellules au lithium-air, utilisant du carbone, permettraient une autonomie de 800 km, une fois leur instabilité chimique résolue. Des chercheurs californiens pensent être en bonne voie.

Hormis le coût, la principale inquiétude qu’ont la plupart des individus concernant les véhicules électriques est leur autonomie. C’est bien simple: personne ne veut se trouver à 150 km de son domicile sans prise électrique en vue.

Avec plus de 1.000 fois la densité énergétique des batteries au lithium-ion conventionnelles, la version au lithium-air d’IBM semble prometteuse, offrant une autonomie de 800 km qui permet aux véhicules électriques de tenir la distance face aux modèles à essence.

L’autonomie maximale des batteries au lithium-ion sur le marché actuellement se situe aux alentours de 160 km.

Au lieu d’employer des oxydes métalliques dans l’électrode positive, les cellules au lithium-air utilisent du carbone. Le matériau est plus léger et réagit à l’oxygène dans l’air qui l’entoure pour produire un courant, d’où la présence du mot « air » dans son nom.

Il y a un grand problème, cependant: l’instabilité chimique des cellules limite fortement leur capacité de recharge.

Des chercheurs du laboratoire Almaden d’IBM à San Jose, en Californie, sont à deux doigts de surmonter cet obstacle. Le physicien Winfried Wilcke a utilisé un spectromètre de masse pour mieux comprendre l’électrochimie de la batterie et a découvert que l’oxygène réagissait à la fois avec l’électrode de carbone et le solvant électrolytique qui l’entoure, réduisant sa capacité à transporter les ions de lithium entre les électrodes.

Avec l’aide de son collègue Alessandro Curioni et d’un superordinateur Blue Gene, Winfried Wilcke a exécuté des modèles détaillés (jusqu’au niveau atomique) des réactions en quête d’électrolytes alternatifs. Un matériau secret paraît prometteur.

L’équipe, qui travaille sur cette technologie depuis plus de trois ans, a mis au point plusieurs prototypes de recherche et s’efforce désormais de produire une version en dimension réelle d’ici 2013. La date de production commerciale provisoire est 2020.

[via New Scientist]

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