Une solution simple pour prolonger la durée de vie des batteries lithium-ion

La durée de vie des batteries des smartphones, ordinateurs portables et véhicules électriques pourrait connaître une amélioration notable, sans recourir à des technologies coûteuses ou exotiques. Des scientifiques ont proposé une approche chimique relativement simple qui ralentit la dégradation des batteries lithium-ion et préserve leur capacité plus longtemps.

Le principal problème de ces batteries est bien connu : à chaque cycle de charge et décharge, les matériaux internes se dégradent progressivement. Dans une cellule lithium-ion classique, on trouve une anode, une cathode et un électrolyte à travers lequel les ions lithium se déplacent. Lors des premiers cycles, une couche protectrice se forme sur l'anode, stabilisant le fonctionnement de la batterie et empêchant une dégradation ultérieure de l'électrolyte – un processus bénéfique étudié depuis longtemps.

La cathode pose un défi plus complexe. Sous des tensions élevées et des charges prolongées, l'électrolyte continue de participer à des réactions indésirables, rendant la couche protectrice instable. Cela accélère l'usure de la batterie et entraîne une perte de capacité, en particulier dans les appareils à haute puissance et les véhicules électriques.

La solution mise en avant par les chercheurs ne nécessite pas une refonte radicale de la conception des batteries. Elle consiste plutôt à ajouter des composants chimiques spéciaux directement dans l'électrolyte. Ces additifs réagissent d'abord avec la surface de la cathode, formant un film protecteur plus stable qui réduit les réactions secondaires et ralentit la dégradation des matériaux.

Les expériences montrent que même des composés chimiques peu coûteux et bien connus peuvent augmenter considérablement le nombre de cycles opérationnels qu'une batterie peut supporter. Ce qui compte, c'est que cette approche ne nécessite pas de matériaux rares ou de procédés de fabrication complexes – elle est compatible avec les technologies existantes.

Les scientifiques estiment que cette optimisation est particulièrement cruciale pour les véhicules électriques et l'électronique portable, où la longévité des batteries impacte directement les coûts de possession et la durée de vie des appareils. Bien que la méthode en soit encore au stade de la recherche, elle est déjà considérée comme l'une des voies les plus prometteuses pour faire progresser la technologie des batteries lithium-ion.