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La batterie lithium-ion se recharge en un temps éclair

Ridha Loukil

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© Mit ; D.R.

LES CHERCHEURS DU MIT ont mis au point en laboratoire une technologie susceptible de réduire le temps de recharge à une dizaine de secondes.

Qui n'a pas été frustré d'attendre des heures pour que la batterie de son PC portable, de son téléphone mobile ou de son baladeur se recharge ? Avec la technologie de batterie lithium-ion développée par les chercheurs du MIT, ce problème pourrait devenir bientôt un vieux souvenir. Le prototype qu'ils ont construit montre qu'une cellule se recharge et se décharge en seulement une dizaine de secondes, contre six minutes pour la cellule lithium-ion actuelle. Soit 30 fois plus vite ! Cette technologie, déjà licenciée à deux industriels outre-Atlantique, devrait, selon le responsable de ces recherches Gerband Ceder, franchir le seuil du marché dans deux ou trois ans.

La batterie lithium-ion, utilisée aujourd'hui dans les appareils électroniques portables et demain dans les véhicules électriques, offre l'avantage d'une densité d'énergie élevée. Mais elle présente l'inconvénient de se décharger et se charger trop lentement. Ce qui constitue un sérieux handicap dans l'automobile où l'on a besoin à la fois de décharges rapides d'énergie lors des accélérations et de recharges express pour faire "le plein" de courant sur route.

Penchés depuis sept ans sur ce problème, les scientifiques du MIT pensaient au départ que la cause résidait dans une faible mobilité des ions de lithium. Erreur ! Des simulations numériques ont montré qu'ils avaient intrinsèquement la capacité de se déplacer très rapidement. Mais qu'ils étaient freinés par la structure du matériau LiFePO4 (lithium-fer- phosphate) au coeur de la batterie.

Un matériau qui écarte les risques de surchauffe

Sans remettre en cause la technologie de base, les chercheurs américains ont simplement revu le procédé de fabrication du LiFePO4 pour y créer des tunnels nanométriques qui facilitent la circulation des ions de lithium. Ces tunnels de 5 nm de large débouchent en surface sur une ceinture de circulation similaire sur le principe aux boulevards périphériques qui entourent nos grandes villes.

La plupart des batteries actuelles lithium-ion font appel au lithium-cobalt. Les recherches du MIT portent sur le lithium-fer-phosphate, un matériau caractérisé par une densité d'énergie moins importante mais qui offre l'avantage d'éviter les risques de surchauffe révélés récemment par le rappel de dizaines de millions de PC portables, téléphones mobiles ou baladeurs MP3. Ce composé affiche aussi une perte d'énergie plus faible dans le temps et une durée de vie plus longue. De quoi rendre les batteries plus petites et plus légères. Un atout appréciable dans les terminaux portables.

Dans l'automobile, cette technologie apporte la capacité de décharge rapide nécessaire lors des accélérations. Il devient aussi possible d'envisager sereinement des longs trajets puisque le plein de courant s'effectue en un temps éclair. À condition que les stations de recharge soient adaptées.

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