Les batteries à eau de mer promettent de remplacer à moindre coût les batteries au lithium, mais leur technologie est encore loin de produire des systèmes de stockage d'énergie performants. Des scientifiques sud-coréens ont tenté de contourner les obstacles en cours de route et ont proposé une technologie prometteuse pour la production de batteries sans lithium.
L'eau de mer est un électrolyte dans sa forme la plus pure, même si elle est très loin de l'électrolyte des batteries conventionnelles. Cependant, le sodium dissous en excès dans l'eau de mer peut participer aux réactions électrochimiques de la batterie en remplacement des ions lithium. De plus, les batteries à eau de mer peuvent être utilisées comme systèmes d'écoulement en pompant de l'eau de mer douce à travers elles. Par conséquent, ces batteries sont conçues pour fonctionner lorsqu'elles sont complètement immergées dans la mer et sont extrêmement utiles pour une installation sur des navires, des bouées, des systèmes de sauvetage en mer, etc.
Principal obstacle à l'émergence de batteries à eau de mer performantes, les scientifiques coréens ont qualifié la complexité de fabrication des anodes, qui nécessitait un dopage à l'azote et au soufre. Les anodes sont à base de carbone, qui sert de charpente dans laquelle sont introduits les atomes d'azote et de soufre. Résolvant le problème du développement d'un processus technologique pour un alliage fiable des anodes, les chercheurs ont proposé un processus technologique pour l'alliage "plasma".
« La procédure, appelée "plasma en liquide", implique la préparation d'un mélange de précurseurs contenant du carbone, de l'azote et du soufre, suivie d'une décharge de plasma en solution. Le résultat est un matériau à haut niveau de dopage à l'azote et au soufre avec une base structurelle de graphite », explique dans un communiqué de l'Université maritime et océanique de Corée, dont les scientifiques ont réalisé les travaux.
Comme l'a noté le responsable de la recherche, "Le matériau d'anode co-dopé que nous avons créé a démontré des performances électrochimiques remarquables dans une batterie à eau de mer, avec une durée de vie supérieure à 1500 cycles à une densité de courant de 10 A/g."
De plus, l'étude a été publiée dans la revue Carbon. On espère que les scientifiques continueront d'améliorer le développement et qu'un jour les batteries à eau de mer commerciales occuperont leur créneau.
2022-02-09 15:03:50
Auteur: Vitalii Babkin