Environnement / Du soufre et du Kevlar pour des batteries à 1000 cycles

Avec leur membrane en Kevlar recyclé pour batteries lithium-soufre, des étudiants de l’Université du Michigan – sous la houlette de Nicholas Kotov, professeur émérite Irving Langmuir de sciences et d'ingénierie chimiques - sont parvenus à concevoir une batterie jusqu’à 5 fois plus performante que celles utilisées dans l’industrie automobile tout en assurant une longévité de 1000 cycles et une durabilité supérieure au lithium-ion généralisé.

Le schéma de la batterie Lithium-Soufre équipée d’une membrane en Kevlar (illustré ci-dessus) montre comment les ions de lithium peuvent retourner à l'électrode de lithium tandis que les polysulfures de lithium ne peuvent pas traverser la membrane qui sépare les électrodes. De plus, les dendrites en pointe qui se développent à partir de l'électrode de lithium ne peuvent pas court-circuiter la pile en perçant la membrane et en atteignant l'électrode de soufre.

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10 ans sans perte de performance

Cette nouvelle membrane réalisée en kevlar recyclé – semblable au matériau utilisé pour la confection des gilets pare-balles – apporte plusieurs avancées. Non seulement elle autorise une durée de vie supérieure à 1000 cycles, soit 10 ans d’utilisation normale en moyenne, sans détérioration des performances, mais en plus elle supporte plus facilement des températures extrêmes, délivrant des performances plus constates par grand froid ou sous forte chaleur. Des qualités qui en ferait une véritable alternative aux batteries lithium-ion majoritairement utilisées actuellement dans l’industrie automobile.

Selon ses concepteurs, cette nouvelle membrane pourrait s’adapter aux batteries lithium-ion mais donnerait la pleine mesure de ses capacités avec des cellules lithium-soufre, plus performantes en théorie. En outre cette technologie se voudraient plus durables en remplaçant le cobalt par le soufre, disponible en plus grandes quantités et moins onéreux. L’Université du Michigan a donc breveté cette innovation et compte la commercialiser prochainement.