fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l'Université d'État de Floride ont développé une nouvelle batterie zinc-ion à base d'eau qui maintient des performances stables après 900 cycles de charge rapide, offrant une nouvelle solution aux problèmes de sécurité et environnementaux des batteries existantes. 
Les batteries lithium-ion suscitent des inquiétudes en raison des risques de surchauffe, d'incendie et de leur impact environnemental, poussant l'industrie à rechercher activement des alternatives. Les batteries zinc-ion à base d'eau (AZIBs) présentent des avantages de coût modéré, d'écologie et de non-inflammabilité, mais souffrent du problème de dendrites, c'est-à-dire la croissance de structures métalliques lors de la charge qui provoque des courts-circuits, limitant ainsi leur application.
L'équipe a adopté une conception par auto-assemblage, faisant croître directement l'électrode de dioxyde de manganèse à l'intérieur de la batterie lors du processus de production, et l'a combinée avec des fibres de Kevlar renforcées par un hydrogel à base d'eau. Ce matériau, similaire à celui utilisé dans les gilets pare-balles pour résister aux impacts élevés, forme une barrière physique empêchant les dendrites de provoquer des courts-circuits.
Le professeur Petru Andrei du département de génie électrique et informatique a déclaré : « Nous voulions améliorer la méthode de fabrication des batteries zinc-ion à base d'eau. Tout le traitement se fait dans l'eau, en utilisant un hydrogel non inflammable pour stabiliser et inhiber les dendrites. Ce sont de minuscules structures métalliques qui peuvent entraîner la défaillance de la batterie, rendant le processus d'assemblage plus simple et nettement plus sûr. »
Le prototype de batterie a montré d'excellentes performances sur 900 cycles, avec une perte de performance presque négligeable, et a fonctionné normalement dans des conditions difficiles. Alors que la production de batteries traditionnelles implique des étapes de mélange de pâte et de séchage nécessitant un équipement coûteux et un contrôle qualité strict, la nouvelle méthode, basée sur un procédé aqueux, simplifie le processus.
Les batteries zinc-ion à base d'eau sont relativement lourdes et ne conviennent pas aux appareils portables comme les smartphones, mais elles sont adaptées au stockage d'énergie à l'échelle du réseau et aux alimentations de secours domestiques, où la stabilité et la durée de vie sont des facteurs clés. De plus, elles peuvent également être utilisées dans des dispositifs médicaux portables.
Cette recherche offre une solution sûre et à faible coût pour le stockage d'énergie à grande échelle, et les résultats connexes ont été publiés dans la revue « ACS Omega ».
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