Électrolyte de verre pour augmenter la densité énergétique de batteries

En tant que créateurs de la batterie lithium-ion, John Goodenough Akira Yoshino et Stanley Whittingham ont reçu le prix Nobel de chimie en 2019.

Même à un âge avancé, John Goodenough a conservé sa position d'autorité dans le domaine. Actuellement c’est l’entreprise Hydro-Québec qui sous sa tutelle est en train à développe une batterie à électrolyte de verre. C’est une technologie que John Goodenough a développé en collaboration avec Maria Helena Braga, habituellement résidente de l'Université de Porto au Portugal.

Dans cette batterie l'électrolyte est un type de verre spécial transparent pour ion de métaux alcalins tel que le lithium, le sodium et le potassium.

Les batteries lithium-ion courants ont un liquide organique comme électrolyte associé avec 2 problèmes. Un est que des dendrites, de petites excroissances, se forment sur l'électrode, ce qui après peu de chargements entraîne un court-circuit. L’autre désavantage est le danger feu. Avec un électrolyte solide, ces 2 problèmes ne n’existent pas.

Pour éviter le problème avec dendrites les batteries actuelles ont des anodes en graphite avec une capacité limité à stocker le lithium. Le danger de feu existe toujours et il y a eu des incidents.  

Goodenough a précédemment déclaré que cette conception offre une densité énergétique 3 fois supérieure à une batterie lithium-ion conventionnelle et selon Braga, ce type de batterie peut être chargé en quelques minutes plutôt qu'en heures. Hydro-Québec espère que l'entreprise d'ici 2 ans aura la technologie prête pour un lancement commercial.

L’entreprise canadienne a déjà produit des batteries à semi-conducteurs, « solid state », de la première génération basé sur un lithium-polymère. Elles sont actuellement utilisées en bus et stockage d'énergie. Récemment, l’entreprise a conclu une collaboration avec Daimler Benz pour le développement de batteries de 2eme génération solid state, qui ont un électrolyte à base de lithium organique.

Hydro-Québec désigne la solution de Goodenough et Braga comme la batterie solid state de 3eme génération.

Si ce plan se réalise il y aura une petite révolution pour tous les engins qui ont besoin de batteries rechargeables, surtout pour avions.