Eau + Sel = Batterie low cost ?

11 janvier 2018 // Par A Delapalisse
L'eau pourrait bientôt servir de base pour des batteries rechargeables bon marché. Les scientifiques de l'institut suisse de recherche sur les matériaux EMPA ont réussi à doubler la stabilité électrochimique de l'eau avec une solution saline spéciale. C'est un grand pas vers l'utilisation économique de la technologie.

À la recherche de batteries sûres et abordables pour l'avenir, la question est: pourquoi n'utilisons-nous pas simplement l'eau comme électrolyte? L'eau est peu coûteuse, disponible partout, ne brûle pas et peut conduire des ions. Cependant, l'eau présente un inconvénient décisif: elle n'est chimiquement stable que jusqu'à une différence de tension de 1,23 V. Une pile à eau fournit donc trois fois moins de tension qu'une pile lithium-ion standard de 3,7 volts, raison pour laquelle elle ne conviendrait pas pour des applications dans une voiture électrique. Cependant, pour les applications de stockage d'énergie stationnaires une batterie low-cost à base d'eau pourrait devenir intéressante. Ruben-Simon Kühnel et David Reber, chercheurs du département Matériaux pour la conversion d'énergie de l'Empa, ont découvert un moyen de résoudre le problème: l'électrolyte contenant le sel doit être liquide, mais en même temps il doit être tellement concentré qu'il ne contienne pas d'eau "en excès".  Pour leurs expériences, les deux chercheurs ont utilisé le sodium FSI (nom exact: sodium bis (fluorosulfonyl) imide). Ce sel est extrêmement soluble dans l'eau: sept grammes de FSI de sodium et un gramme d'eau forment une solution saline claire (voir le clip vidéo). Dans ce liquide, toutes les molécules d'eau sont groupées autour des cations de sodium chargés positivement dans une enveloppe d'hydrate et pratiquement aucune molécule d'eau non liée n'est présente.