La batterie aux ions fluorure n'est pas nouvelle. Mais jusqu'à présent elle avait de sérieux inconvénients. Désormais, la Nasa et Honda (entre autres) sont confiants pour une commercialisation rapide de ces batteries qui sont 8 à 10 fois plus denses que les batteries lithium-ion.
La batterie aux ions fluorure (ou FIB) utilise les ions du fluor (F) pour assurer la conductivité à l'intérieur de la batterie. Découverte dans les années 70, elle a un énorme inconvénient. En effet, elle ne fonctionne qu'au-dessus de 150°, température à partir de laquelle l'électrolyte au fluorure devient conducteur.
C'est pour cela qu'elle a été longtemps remisée dans les labos de recherche. Sauf qu'elle a aussi un joli avantage cette technologie de batterie. Elle permet une densité énergétique de 8 à 10 fois celle des batteries lithium-ion actuelles. En gros, pour le même poids, on a 8 à 10 fois plus d'énergie et donc d'autonomie pour un véhicule électrique. A l'inverse, pour une même autonomie, on divise le poids par 8 à 10 !
Honda s'est associé à la Nasa donc, mais aussi au California Institute of Technology (Caltech) pour travailler sur cette nouvelle génération d'accumulateurs. Ils viennent de publier les résultats de leurs recherches. Pour ceux qui ne veulent pas lire l'étude en entier, voici un résumé (et traduit, que demande le peuple ?).
| ABSTRACT Les batteries aux ions fluorure sont potentiellement des dispositif de stockage électrochimique de "prochaine génération" qui offrent une haute densité énergétique. Actuellement, ces batteries sont limitées par un fonctionnement à haute température car les électrolytes ions fluorure conducteurs connus sont tous solides. Nous avons trouvé un électrolyte conducteur, aux ions flurorure, liquide, avec une haute conductivité ionique, un voltage important, et une stabilité chimique robuste, basé sur des sels de fluorure d'alkyle ammonium quaternaire (*) dans de l'éther. En mariant ce liquide avec une cathode de cuivre-tri fluorure de lanthane, nous avons prouvé que les réactions de "fluorination" et "défluorination" sont réversibles au sein d'une cellule opérée à température ambiante. L'utilisation de ions fluorure offre un moyen d'aller au-delà des capacités offertes par la technologie lithium ion. |
Outre une densité largement supérieure, les FIB ont pour elles de ne pas (pour le moment) utiliser de métaux rares ou polluants. Désormais, il va falloir pousser les tests sur ces nouvelles batteries pour voir le nombre de cycles (Honda évoque tout de même une stabilité chimique "robuste") etc. avant de passer à une production en série. Le véhicule électrique à batterie n'en n'est qu'à son balbutiement.
Evidemment, ces batteries FIB pourront être utilisées dans tous les appareils électroniques. Ainsi, imaginez un téléphone avec 10 jours d'autonomie ou plus ou des ordinateurs tenant une journée sans être branchés.
D'autres pistes de nouvelles batteries sont actuellement explorées. Il y a les améliorations des batteries lithium (on citera les cathodes au graphène, etc.). Mais également une technologie dite "métal air" prometteuse en laboratoire mais qui peine à avancer.
(*) Le "tetraalkylammonium" ou alkyle ammonium quaternaire est une famille de composés chimiques avec un ion ammonium associé à 4 alkyles. Les alkyles sont des alcanes (hydrocarbures) ayant perdu un atome d'hydrogène. On citera le méthyle, éthyle, propyle, butyle pour les 4 premiers (dérivés du méthane, éthane, propane, butane bien connus). Ces sels sont très utilisés dans des domaines aussi différents que les shampoings, adoucissants, désinfectants, et même à l'état naturel dans notre corps (triméthylglycine par exemple).
Illustration : Honda
La batterie aux ions fluorure n'est pas nouvelle. Mais jusqu'à présent elle avait de sérieux inconvénients. Désormais, la Nasa et Honda (entre autres) sont confiants pour une commercialisation rapide de ces batteries qui sont 8 à 10 fois plus denses que les batteries lithium-ion.
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