Des batteries de voiture rechargeables, économiques et écologiques
Les véhicules électriques hybrides et les petits véhicules électriques connaissent une forte demande et leur arrivée massive sur le marché devrait se produire dans les 10-15 prochaines années. La technologie de pointe des batteries commerciales basée sur le nickel métal hydride (NiMH) ne peut répondre aux exigences d'énergie toujours plus importantes, soulignant le besoin d'une solution innovante. Le projet POLYZION («Fast rechargeable zinc-polymer battery based on ionic liquids»), financé par l'UE, a été lancé pour surmonter les problèmes liés aux batteries rechargeables au zinc (Zn), pour une technologie de batterie supérieure à rechargement rapide pour les véhicules électriques hybrides et tout électrique. Les deux principaux défis étaient l'élimination de la cristallisation incontrôlée sur les électrodes (croissance dendritique) qui génère des court-circuits et l'élimination de l'évolution de l'hydrogène gazeux pendant la charge/décharge. L'utilisation d'une nouvelle catégorie de liquides ioniques économiques, solides et respectueux de l'environnement comme électrolyte ou transporteur de charge a éliminé l'évolution de l'hydrogène gazeux en éliminant les électrolytes aqueux qui la provoquent. Sur la base des recherches sur les liquides ioniques, les scientifiques ont mis au point un couple redox réversible et stable (essentiellement transfert d'électron) pour les électrodes Zn secondaires (rechargeables). Les chercheurs ont utilisé des techniques ultra-rapides pour l'électrodéposition du Zn nano-structuré pendant le cycle de charge pour contrôler la morphologie des nanocristaux et minimiser le risque de court-circuit. Les scientifiques ont mis au point des électrodes de polymère conjugué qui réduisent le poids total et éliminent le besoin d'une membrane pour séparer les deux moitiés de la cellule de la batterie. Les scientifiques du projet POLYZION ont combiné le Zn prometteur et les électrodes de polymère conjugué en une cellule rechargeable exploitant les liquides ioniques. Même si les scientifiques n'ont pas pu répliquer les performances de laboratoire prometteuses des cellules de batterie dans les tests des prototypes dans le calendrier du projet, les résultats étaient comparables aux performances des batteries au plomb. Donc, la batterie Zn rechargeable pourrait être une alternative écologique aux batteries au plomb. Les résultats du projet doivent servir de tremplin pour d'autres projets de collaboration en lien avec le développement des batteries mais aussi dans le domaine des liquides ioniques et des polymères conducteurs. De telles technologies innovantes présentent un grand intérêt pour l'électronique souple et les cellules solaires.
