L’invention d’une batterie électrique innovante qui s’éteint toute seule en cas d’incendie

Les batteries à forte densité énergétique telles que les versions au lithium sont actuellement les plus utilisées dans les voitures électriques, les dispositifs de stockage d’énergie domestiques et les appareils électroniques. Elles sont généralement fabriquées à base d’une formulation d’électrolyte composée de molécules organiques très combustibles. Ce qui augmente leur sensibilité au risque d’emballement thermique, qui favorise des réactions chimiques indésirables à l’intérieur du système et entraîne une surchauffe.

En raison d’une hausse excessive des températures, une explosion ou un incendie peut se déclencher intempestivement. Pour éviter ces problèmes de sécurité, certains fabricants cherchent constamment des moyens efficaces pour proposer des batteries plus sûres, tout en veillant à leur coût et à leurs performances. Plusieurs scientifiques y travaillent aussi. Dans une nouvelle étude publiée dans Nature Sustainability, une équipe de recherche a annoncé avoir réussi à concevoir une batterie rechargeable qui contient un nouvel électrolyte à la fois ignifuge, performant et abordable. Découverte.

La conception de cette batterie auto-extinguible

La plupart des batteries actuelles sont constituées de sel de lithium et de solvant organique. Ce composé chimique forme un électrolyte hautement inflammable, expliquent ces chercheurs. Dans cette étude, l’équipe a ainsi eu l’idée de remplacer ce produit dangereux par un électrolyte nouvellement créé à partir des liquides de refroidissement que l’on trouve dans des extincteurs ou des applications de nettoyage. Elle a affirmé que les prototypes d’accumulateur équipés de ce nouvel électrolyte sont performants. Elle a pu démontrer que ces piles étaient en mesure de transférer la chaleur vers l’extérieur du système et d’éteindre par elles-mêmes leur propre feu. Celles-ci fonctionneraient dans une gamme de température allant d’environ 75 à 80 °C (100 à 175 °F). Elles ont également subi un test de pénétration des clous, une approche utilisée couramment pour évaluer le niveau de sécurité des batteries au lithium. Lorsque les scientifiques ont enfoncé un clou en acier inoxydable dans les piles chargées, celles-ci n’ont pas pris feu.

Les caractéristiques de cet électrolyte ininflammable

Lors du développement de cet électrolyte, ces scientifiques ont écarté de leur choix les solvants organiques ignifuges connus tels que le fluor et le phosphore, car ils sont relativement coûteux et nocifs pour l’environnement. Ils ont donc décidé d’adapter des liquides de refroidissement commerciaux abordables pour que ceux-ci puissent être employés comme des électrolytes dans des batteries rechargeables. Ils ont opté pour le fluide Novec 7300 qui a l’avantage d’être stable, sûr et moins cher. De plus, cette substance présente des propriétés ignifuges, ainsi qu’une faible toxicité et un faible impact sur la planète. L’équipe a mélangé ce liquide de refroidissement à d’autres produits chimiques, en vue d’améliorer la durabilité des batteries à ions de métal alcalin. Selon elle, l’électrolyte obtenu répond aux exigences de l’industrie en termes de sécurité et de performances. Il devrait permettre à une batterie de se charger et de se décharger pendant un an, tout en évitant une perte de capacité considérable.

Une alternative moins coûteuse au lithium

Le lithium est considéré aujourd’hui comme un matériau critique pour les batteries. C’est pourquoi il est essentiel de se tourner vers d’autres métaux alcalins plus accessibles comme le potassium et le sodium. Dans cette recherche, les scientifiques ont développé des batteries potassium-ion auto-extinguibles. Mais ils ont précisé que l’électrolyte ininflammable nouvellement développé fonctionne aussi sur les modules au lithium. Cette équipe prévoit aussi de tester cette technologie sur d’autres types de batteries de nouvelle génération utilisant du sodium, du zinc ou de l’aluminium. Plus d’informations : Theconversation.com. Que pensez-vous de cette innovation ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .