Les algues boostent les batteries au lithium-ion

Utiliser un extrait d'algue dans la conception des batteries lithium-ion dope de huit fois leur capacité. L'alginate pourrait également se substituer à un polymère dont la fabrication fait appel à des composés très toxiques.
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Les algues boostent les batteries au lithium-ion
L'alginate des algues brunes protège les électrodes en silicium.

Tandis que les algues microscopiques portent l’espoir d’un carburant plus vert, les algues qui envahissent les plages pourraient un jour alimenter nos véhicules électriques. C’est l'objet de travail de l’équipe de Gleb Yushin, du Georgia Institute of Technology, aux Etats-Unis.

Dans des travaux parus récemment dans la revue Science, les chercheurs ont extrait de l’alginate d'algues brunes , une molécule déjà utilisée dans l'industrie comme agent épaississant ou stabilisant, et l'ont mélangé à des nanoparticules de silicium pour construire des électrodes, avant de les tester en fonctionnement.

Dans les batteries lithium-ion actuelles, les électrodes sont en graphite. Des électrodes en silicium promettent des transferts d’énergie au moins dix fois plus efficaces, mais le matériau est moins stable au cours du temps. En effet, les nanoparticules se déforment et peuvent entrainer des fissures et la dégradation des différents composants de la batterie.

L’alginate s’est toutefois révélé être un bon agent protecteur, à la fois pour les nanoparticules de silicium et pour la surface des électrodes. La pile du Georgia Institute of Technology a fonctionné 1 000 cycles d'affilée, sans qu’un défaut apparaisse. Selon les chercheurs, l’alginate peut remplacer les liants actuels des batteries, comme le polyfluorure de vinylidène (PVDF en anglais), dont le mode de fabrication fait encore intervenir des intermédiaires présumés cancérigènes.

Ludovic Fery

Pour en savoir plus : www.gatech.edu

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