Le secret pour améliorer les batteries pourrait se trouver dans votre placard

Une équipe de recherche a découvert que l’ajout de nylon aux batteries les rend plus efficaces, plus sûres et plus durables.

Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window)

Une équipe de recherche saoudienne a découvert que l’ajout de nylon (Opens in a new window) – l’étoffe des bas, des cordes et des parapluies (Opens in a new window) – à un nouveau type de batterie permet d’augmenter la performance, de prolonger la durée de vie et d’améliorer la sécurité. Formée de spécialistes de la science et du génie des matériaux, elle a publié deux nouvelles études dans ACS Energy Letters (Opens in a new window) et Energy & Environmental Science (Opens in a new window).

Les batteries jouent un rôle crucial dans notre monde de plus en plus numérique et électrifié. Les batteries lithium-ion sont aujourd’hui la principale technologie de stockage d’énergie, et les scientifiques planchent sur de nombreuses technologies de nouvelle génération dans le but d’en améliorer la performance.

Le lithium métallique est une des nouvelles voies chimiques utilisées. Dans les batteries au lithium métallique, l’anode à base de carbone des batteries lithium-ion classiques est remplacée par une anode en lithium. Elles contiennent plus d’énergie pour un poids équivalent, ce qui pourrait permettre de construire des véhicules électriques plus légers, capables de parcourir des distances plus longues.

Les batteries au lithium métallique présentent toutefois un problème qui remet en cause leur sécurité et leur durée de vie. En effet, les électrolytes peuvent être instables et, sous l’effet des réactions chimiques qui se déroulent dans la batterie, le lithium métallique peut former des dépôts hérissés – appelés dendrites – à la surface des électrodes. Or, ceux-ci peuvent provoquer des courts-circuits, ce qui réduit l’efficacité et la durée de vie de la batterie, en plus d’accroître le risque de surchauffe.

Pour prévenir ces problèmes, les scientifiques utilisent souvent des additifs afin de rendre l’interface de la batterie stable et de réduire l’inefficacité. L’équipe de recherche de l’Université des sciences et technologies du Roi Abdallah a découvert que le nylon (Opens in a new window) pouvait accomplir cette fonction.

L’équipe a réussi à dissoudre le nylon dans l’électrolyte d’une batterie à l’aide de solvants doux, procédé qui permet « d’éviter d’avoir recours à des acides corrosifs et toxiques », indique-t-elle.

Les réactions moléculaires du nylon avec les matériaux pour batterie réduisent les réactions chimiques indésirables, préviennent la formation de dendrites et améliorent l’efficacité et la durée de vie des batteries. Selon l’équipe, ces travaux ont permis de réaliser « une percée dans le développement d’additifs pour batteries moins chers, plus sûrs et plus efficaces ».

Sources : Zhao, Z. et coll. « New Dissolution Chemistry of Nylon Promises Reversible Li-Metal Batteries ». ACS Energy Letters; Zhao, Z. et coll. « Nylon electrolyte chemistry in high-energy Li-metal batteries ». Energy & Environmental Science.

Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2025/03/the-secret-to-better-batteries-could-be-in-your-closet/ (Opens in a new window)

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Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).