Les chimistes du MIT développent une nouvelle cathode de batterie basée sur des matériaux organiques, leur objectif est de réduire la dépendance aux métaux rares dans les véhicules électriques

Les chimistes du MIT développent une nouvelle cathode de batterie basée sur des matériaux organiques, leur objectif est de réduire la dépendance aux métaux rares dans les véhicules électriques
Table
  1. Des batteries sans cobalt pourraient alimenter les voitures du futur
  2. Développement de matériaux alternatifs
    1. Contexte du cobalt
    2. Innovation dans les matériaux organiques
    3. Résultats expérimentaux
    4. Impact et orientations futures


Les chercheurs du MIT ont développé une cathode de batterie basée sur des matériaux organiques, offrant une alternative durable aux batteries lithium-ion qui dépendent de métaux rares comme le cobalt. Cette avancée pourrait réduire la dépendance de l'industrie des véhicules électriques à l'égard de métaux coûteux et nocifs pour l'environnement, en proposant une solution avec une capacité de stockage comparable, une vitesse de charge plus élevée et des coûts de production considérablement réduits.

Des batteries sans cobalt pourraient alimenter les voitures du futur

Le cobalt, un composant essentiel des batteries lithium-ion des véhicules électriques d'aujourd'hui, présente de sérieuses préoccupations financières, environnementales et sociales. Face à ces défis, l'équipe de chimistes du MIT dirigée par Mircea Dincă a développé un matériau de batterie non seulement plus durable, mais aussi potentiellement plus économique et efficace que les options actuelles à base de cobalt ou de nickel.

Développement de matériaux alternatifs

Contexte du cobalt

Le cobalt est essentiel à la stabilité et à la densité énergétique des batteries lithium-ion ; Cependant, son extraction présente d’importants risques environnementaux et humanitaires. De plus, la concentration des gisements de cobalt dans des régions politiquement instables et sa rareté naturelle entraînent des fluctuations dramatiques de son prix.

Innovation dans les matériaux organiques

La recherche s'est concentrée sur le développement d'une cathode à base de TAQ (bis-tétraaminobenzoquinone), une petite molécule organique qui forme une structure similaire au graphite, permettant une conductivité et une capacité de stockage comparables aux batteries au cobalt actuelles. Cette matière organique offre l'avantage d'être produite à moindre coût, tout en conservant une grande stabilité et en évitant une dégradation rapide grâce à son insolubilité dans l'électrolyte de la batterie.

Résultats expérimentaux

Les tests ont montré que les batteries avec cathode TAQ ont une conductivité et une capacité de stockage comparables à celles des batteries contenant du cobalt, avec l'avantage d'une vitesse de charge et de décharge plus élevée. L'inclusion de matériaux de remplissage tels que la cellulose et le caoutchouc dans la composition de la cathode améliore son adhérence et sa stabilité, prolongeant ainsi la durée de vie utile de la batterie sans compromettre de manière significative sa capacité de stockage.

Impact et orientations futures

La mise en œuvre de batteries à base de matériaux organiques pourrait signifier une réduction drastique de la dépendance aux métaux rares et des impacts environnementaux associés à leur extraction. De plus, l'équipe de Dincă explore des alternatives au lithium, telles que le sodium ou le magnésium, en cherchant à réduire davantage les coûts et à accroître la durabilité des batteries des véhicules électriques.

Via MITActualités

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