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Votre téléphone, votre ordinateur portable, le nouveau Roadster de Tesla et même la vape de votre cousin fonctionnent tous avec des batteries au lithium-ion. Ces cellules de puissance font tourner le monde technologique autour de nous, il y a un petit problème: elles sont connues pour exploser.
Une équipe de scientifiques dont la mission est d'empêcher que votre smartphone se transforme en grenade ont fait d'énormes progrès en ce qui concerne l'un des candidats préférés au remplacement du lithium: l'élément à une colonne et une rangée du tableau périodique, le magnésium.
Détaillé dans un article publié dans le numéro de cette semaine Nature Communications, des chercheurs du Département de l’énergie ont découvert un conducteur solide appelé spinelle de séléniure de magnésium-scandium qui pourrait alimenter votre ordinateur portable aussi bien que les batteries lithium-ion, sans aucun risque pour la sécurité.
Il est important de trouver une batterie de remplacement pouvant rivaliser avec les performances de lithium-ion. Après tout, en plus de leur inflammabilité occasionnelle - et oui, c’est un gros "sans compter" - les batteries lithium-ion sont très bonnes. Ils sont très denses en énergie, ce qui signifie qu’ils peuvent stocker beaucoup d’énergie dans un petit espace et qu’ils ne se déchargent pas plus rapidement que les autres types de batteries.
C’est l’électrolyte, ou le liquide des batteries lithium-ion, qui transporte la charge entre le positif et le négatif de la batterie - l’anode et la cathode - est ce qui les rend si dangereuses. Plus précisément, le problème est qu’il s’agit d’un liquide, ce qui peut créer une instabilité dangereuse au sein de la batterie.
Ce nouveau conducteur de magnésium est un solide, ce qui le rend beaucoup plus résistant au feu. Non seulement il est plus sûr, mais il est également à la hauteur de son homologue au lithium en termes de densité énergétique.
Après avoir découvert cela, l'équipe de recherche initiale a obtenu l'aide de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology et du Laboratoire national Argonne. Cette équipe interdisciplinaire a pu vérifier que ce matériau à base de magnésium pouvait en fait alimenter vos composants électroniques.
Bien que cette découverte ait montré un grand potentiel, il reste encore quelques points à régler avant de pouvoir l’utiliser pour propulser les véhicules les plus récents de Tesla. La substance à base de magnésium subit une fuite d’électrons, ce qui signifie qu’elle perdrait sa charge même si elle n’est pas utilisée.
«Il reste probablement beaucoup de chemin à parcourir avant de pouvoir fabriquer une batterie, mais c’est la première démonstration que vous pouvez fabriquer des matériaux à l’état solide avec une très bonne mobilité du magnésium», a déclaré Gerbrand Ceder, co-auteur du document., a déclaré dans un communiqué. "On pense que le magnésium se déplace lentement dans la plupart des solides, donc personne ne pensait que cela serait possible."
En attendant que les scientifiques sachent comment faire en sorte que cette nouvelle source d’énergie cesse de s’épuiser rapidement, le lithium-ion continuera de régir la technologie que nous utilisons quotidiennement. Personne ne veut que sa voiture électrique soit à court de jus quand elle est garée.
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