Les piles rechargeables sont utilisées dans de nombreux produits différents que nous utilisons aujourd'hui – depuis nos ordinateurs et téléphones portables nos voitures ont des batteries à l'intérieur. L’un des principaux domaines de recherche concerne les nouvelles technologies de batteries qui augmenteront la durée de fonctionnement des appareils électriques et rendront les batteries plus sûres.
Piles rechargeables au lithium-ion sont sur le marché depuis longtemps et sont sujets à des problèmes. Les batteries, par exemple, ont fait l'objet d'un rappel massif il y a plusieurs années après qu'elles aient surchauffé dans des ordinateurs portables, ce qui a provoqué des incendies. L'une des nouvelles technologies de batteries les plus prometteuses faisant l'objet de recherches est piles zinc-air.
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Ces batteries sont moins chères et ont une capacité de stockage d’énergie nettement plus grande que les batteries lithium-ion existantes. Physorg rapporte qu'une batterie lithium-ion moyenne ne stocke qu'un tiers de l'énergie que les batteries zinc-air sont capables de stocker et coûte environ deux fois plus que leur homologue zinc-air.
Une entreprise suisse appelée Révolte prévoit de lancer une batterie zinc-air l'année prochaine. Au début, les piles seront de petites unités qui seront utilisées dans les appareils auditifs. Plus tard, les batteries se présenteront sous des formes plus grandes pour les téléphones portables et, bien plus tard, les batteries zinc-air trouveront leur place dans les véhicules électriques.
La batterie zinc-air a été développée par une entreprise appelée SINTEF en Norvège et ReVolt a été créé pour commercialiser la batterie. Dans une batterie zinc-air, l’oxygène de l’air ambiant est utilisé pour générer du courant. L'air est utilisé comme électrode et la batterie contient un électrolyte et une électrode de zinc dans un boîtier poreux qui laisse entrer l'air. La batterie zinc-air est beaucoup plus sûre que les batteries lithium-ion car elle ne contient aucun matériau volatil susceptible de prendre feu.
La batterie zinc-air produit de l'électricité lorsque l'électrode à air est déchargée à l'aide de catalyseurs produisant des ions hydroxyle dans l'électrode aqueuse. L'électrode de zinc s'oxyde alors et libère des électrons pour former un courant électrique. Lorsque la batterie est rechargée, le processus se déroule à l’envers et de l’oxygène est libéré dans l’électrode à air.
Le défi pour les chercheurs était de concevoir une méthode grâce à laquelle l’électrolyte de l’air n’était pas désactivé lors du cycle de recharge au point de ralentir ou d’arrêter la réaction d’oxydation. Le ralentissement ou l'arrêt de la réaction d'oxydation réduisait le nombre de fois où la batterie zinc-air pouvait être rechargée.
Physorg rapporte que des prototypes de batterie zinc-air ont été testés sur plus d'une centaine de cycles de charge et de décharge. ReVolt espère augmenter le nombre de cycles de charge et de décharge entre 300 et 500. Ce nombre rendrait les batteries utiles pour les téléphones portables et autres appareils électroniques rechargés fréquemment.
Les batteries zinc-air sur lesquelles ReVolt travaille sont également en cours de développement pour une utilisation future dans les véhicules électriques. Avant que ce point puisse être atteint, les batteries doivent atteindre le point de pouvoir supporter jusqu'à 10 000 cycles de charge.
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