Le remplacement idéal des batteries lithium-ion ? Les batteries au zinc à base d’eau peuvent-elles le faire?
Après avoir développé une batterie au lithium à base d’eau l’année dernière, l’Université du Maryland a développé une batterie au zinc à base d’eau. Peut-il être commercialisé cette fois-ci?
Des chercheurs américains ont mis au point une batterie au zinc rechargeable à base d’eau qui a non seulement une grande capacité, une longue durée de vie, mais qui est également plus sûre et devrait être un remplacement idéal pour les batteries lithium-ion largement utilisées.
Pour les batteries, la petite taille, la grande capacité, la longue durée de vie, la sécurité élevée et le faible coût de fabrication sont des exigences de qualité idéales, mais les batteries qui intègrent ces caractéristiques sont encore difficiles à trouver. Prenons l’exemple des batteries au lithium largement utilisées dans les produits électroniques grand public. Bien qu’ils soient remarquables en termes de capacité, de volume et de durée de vie, leur risque d’explosion a été critiqué par de nombreuses personnes.
Cette fois, une équipe de recherche composée de chercheurs de l’Université du Maryland, du laboratoire de recherche de l’armée et du National Institute of Standards and Technology a combiné la technologie traditionnelle des batteries au zinc avec la technologie des batteries à eau pour développer une batterie plus grande et plus sûre. Accu. Ils ont utilisé un nouveau type d’électrolyte aqueux pour remplacer l’électrolyte organique inflammable utilisé dans les batteries lithium-ion traditionnelles, ce qui a grandement amélioré la sécurité de la batterie; et en ajoutant du zinc métallique et du sel à l’électrolyte, la densité d’énergie de la batterie a été efficacement améliorée.
Les chercheurs ont noté que les batteries au zinc sont sûres et relativement peu coûteuses à produire, mais ne sont pas parfaites en raison de leur faible densité énergétique et de leur courte durée de vie. La nouvelle batterie au zinc à base d’eau surmonte ces lacunes de la batterie au zinc traditionnelle, ce qui améliore non seulement considérablement la densité énergétique de la batterie, mais prolonge également la durée de vie de la batterie. Comparées aux batteries au lithium, les batteries au zinc à base d’eau sont non seulement comparables en densité d’énergie, mais sont également beaucoup plus sûres, sans risque d’explosion ou d’incendie.
Les chercheurs sont confiants dans les perspectives de commercialisation de la nouvelle batterie au zinc à base d’eau. Ils ont déclaré que le nouveau type de batterie finira non seulement par être utilisé dans l’électronique grand public et devenir un concurrent puissant des batteries au lithium, mais aussi dans des environnements extrêmes tels que l’espace et la mer profonde, et qu’il sera utile dans l’aérospatiale, l’exploration en haute mer et d’autres domaines.
Les résultats de recherche pertinents ont été publiés dans le dernier numéro de la revue Nature Materials.
En fait, dès septembre dernier, des chercheurs du Laboratoire de recherche de l’armée américaine (ARL) et de l’Université du Maryland ont développé pour la première fois des batteries lithium-ion utilisant une solution eau-sel comme électrolyte qui pourrait atteindre le niveau requis d’électronique domestique comme les ordinateurs portables. 4,0 volts sans le risque d’incendie et d’explosion que certaines batteries lithium-ion non aqueuses disponibles dans le commerce font.
Selon le Dr Kang Xu, chercheur ARL spécialisé dans l’électrochimie et la science des matériaux et auteur principal de l’étude, cette technologie fournira aux soldats une batterie lithium-ion complètement sûre et flexible avec la même énergie que la densité des batteries lithium-ion SOA. Même en cas d’abus mécanique grave, la batterie reste exempte de risques d’incendie et d’explosion.
Commentaires: Le système à base d’eau a un effet significatif sur l’amélioration de la sécurité de la batterie. Des batteries à l’état solide aux batteries au graphène en passant par les batteries au zinc à base d’eau, de nouveaux concepts de batteries émergent toujours, mais jusqu’à présent dans les applications pratiques, il n’existe aucun type de batterie capable de faire une percée et de réaliser l’industrialisation. On peut prêter attention à la nouvelle technologie des batteries, mais ces soi-disant nouvelles technologies sont plus un concept de battage médiatique, et l’industrie devrait accorder plus d’attention à la question de savoir si la nouvelle technologie a les conditions pour l’industrialisation dans un proche avenir.
