Percée dans le domaine des batteries zinc-iode : plus de 60 000 cycles de charge, recharge complète en 3 minutes

Des chercheurs de l’université Flinders, en Australie, semblent avoir surmonté l’un des obstacles les plus tenaces auxquels sont confrontées les batteries aqueuses au zinc-iode : leur courte durée de vie. Ayant publié leurs résultats dans *Angewandte Chemie*, l’équipe de recherche aurait mis au point une batterie capable de supporter plus de 60 000 cycles de charge-décharge tout en se rechargeant complètement en seulement trois minutes. En fonction des paramètres de fonctionnement, les cellules fonctionnent à une tension comprise entre 1,3 et 1,4 volt et fournissent soit 200 mAh/g sur 8 000 cycles avec une charge de sept minutes, soit une capacité réduite à 150 mAh/g sur un nombre de cycles bien plus élevé, à savoir 60 000. Le taux de dégradation serait compris entre 0,0001 % et 0,0003 % par cycle.

Les batteries zinc-iode aqueuses souffraient auparavant de l’« effet navette », un phénomène par lequel des composés de polyiode s’échappent à travers le séparateur de la batterie et détériorent progressivement ses performances. Pour remédier à ce problème, les chercheurs ont mis au point une structure en forme de cage à base de cyclodextrine, un polymère peu coûteux dérivé de l’amidon que l’on trouve couramment dans les aliments et les cosmétiques, dont la couche externe hydrophile et l’intérieur hydrophobe piègent et libèrent à la demande les polyiodures problématiques.

Au-delà de cette solution technique, les batteries à base de zinc constituent une alternative bien plus sûre, plus abordable et plus facilement accessible à la technologie lithium-ion. Elles éliminent en grande partie les risques d’incendie associés aux composés chimiques à base de lithium, tout en égalant, voire en surpassant, le lithium-ion en termes d’énergie spécifique et de densité énergétique.

De plus, l’Australie détient 20 à 28 % des réserves mondiales connues de zinc, ce qui représente une opportunité susceptible de contrer le monopole de la Chine sur les chaînes d’approvisionnement en lithium-ion et de résoudre le problème des déchets environnementaux. L’Australie produit environ 3 300 tonnes de déchets de batteries au lithium chaque année, un chiffre qui devrait grimper à plus de 136 000 tonnes d’ici 2036.

Pour l’instant, la technologie en est encore au stade du prototypage et n’en est pas encore au déploiement commercial. Le laboratoire de Flinders indique qu’il s’est associé à des acteurs industriels pour mettre en place une plateforme de prototypage. Toutefois, la question de savoir si cela débouchera sur une véritable industrie nationale dépend de facteurs qui vont bien au-delà de la chimie des batteries, notamment les investissements dans la fabrication et l’adoption par le marché, deux aspects qui ne sont pas abordés dans cette recherche.