Aux États-Unis, un super polymère ionique a été créé pour rendre les batteries solides plus rapides et plus sûres.

Les États-Unis franchissent une étape clé vers les batteries du futur

Des chercheurs du laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL), rattaché au ministère de l’Énergie des États-Unis, ont mis au point un nouvel électrolyte polymère susceptible d’atténuer l’un des obstacles majeurs des batteries à l’état solide : la circulation trop lente des ions à l’intérieur du matériau.

Le principal défi des batteries à l’état solide tient au fait que les ions doivent traverser un électrolyte solide. Or, nombre de ces matériaux se révèlent soit trop fragiles, soit peu performants pour conduire la charge. Le nouveau matériau polymère développé à l’ORNL, lui, associe la souplesse propre aux polymères à une conductivité ionique très élevée. D’après les scientifiques, dans une configuration spécifique, les ions peuvent s’y déplacer des milliards de fois plus rapidement que la structure environnante du matériau.

Électrolyte polymère ORNL : un réglage fin pour accélérer le transport ionique

L’effet repose sur un ajustement précis de la composition du polymère, basé sur un sel de lithium, ainsi que sur l’ajout de groupes moléculaires particuliers : des ions bipolaires. Ceux-ci génèrent, au sein du matériau, des zones de polarité accrue où se forment de petits « poches ioniques ». Lorsque la concentration est adéquate, ces poches se relient entre elles pour constituer des canaux, permettant aux ions de circuler rapidement à travers l’électrolyte avec une résistance minimale.

Les chercheurs estiment que cette avancée pourrait représenter une étape importante vers des batteries à l’état solide plus fiables. La suite du programme prévoit d’analyser le mécanisme de fonctionnement du polymère au niveau moléculaire, en s’appuyant sur des supercalculateurs et l’intelligence artificielle.