Source : www.enerzine.com
15/06/2009
Un laboratoire de l'Université de Waterloo au Canada vient de mettre au point un nouveau prototype de batterie soufre-lithium capable de stocker et de libérer trois fois plus d'énergie que les batteries lithium-ion classiques. D’une part cette combinaison soufre-lithium présente en effet l’avantage d’exploiter les propriétés de deux éléments chimiques capables de générer des densités d'énergie très élevées.
D’autre part le soufre étant beaucoup plus répandu, il est de ce fait bien moins coûteux que les autres matériaux qui entrent dans la composition des batteries au lithium actuellement distribuée.
Cette technologie pourrait déboucher sur la mise sur le marché de batteries, plus légères, plus petites et plus puissantes qui devraient satisfaire les exigences des constructeurs qui, à deux échelles très différentes, offriraient ainsi à leurs clients une autonomie de 1200 km par exemple pour une voiture électrique ou de 20 heures pour un netbook.
Reste tout de même à résoudre un problème, le nombre de cycles de chargement/déchargement est encore trop modeste. Pour le professeur Linda Nazar « le problème a toujours été la cathode, c'est-à-dire la partie de la batterie qui emmagasine et libère les électrons au cours des cycles de charge et de recharge (…) pour permettre une réaction électrochimique réversible aux taux élevés actuels, le soufre électroniquement actif doit rester en contact étroit avec un conducteur, comme le carbone ».
Les chercheurs canadiens travaillent donc sur la résolution de ce problème de contact à l'échelle nanométrique en améliorant leur méthode de coulée dans une structure de tiges de carbone de 6,5 nanomètres d'épaisseur séparées par des espaces de 3 à 4 nanomètres de largeur avec remplissage des vides par du soufre chauffé et fondu.
« Ce composite peut fournir près de 80 % de la capacité théorique du soufre, laquelle correspond à trois fois la densité d'énergie fournie par les cathodes à oxydes ayant comme métal de transition le lithium, à des taux raisonnables et avec une bonne stabilité cyclique », soutient Mme Nazar pour qui cette technologie qui révèle une grande capacité du carbone à fixer des matériaux actifs est porteuse d’avenir et pourrait être exploitée dans le champ plus vaste de la science des matériaux.
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