À l’heure du passage à la voiture électrique, la batterie reste le plus grand défi des industriels et des chimistes. C’est en effet elle qui détermine l’autonomie, mais aussi le prix du véhicule. On s’attend donc à ce qu’elle présente une grande densité énergétique, à ce que le prix des cellules soit toujours moins cher et à ce que le recyclage soit toujours mieux organisé, car les composants des batteries proviennent des sols et leur disponibilité est bien entendu limitée.
Le rêve serait donc de pouvoir réutiliser ou recycler à l’infini nos batteries, ce qui permettrait de limiter l’extraction d’une part et, d’autre part, de réduire sensiblement l’empreinte écologique des voitures électriques puisqu’il n’y aurait plus besoin de changer de batterie après un temps d’utilisation. La voiture éternelle en quelque sorte, ou presque.
Une découverte
Récemment, un groupe de chercheurs japonais de chez Toyota a mis au point une méthode qui permet de régénérer des batteries lithium-ion usagées après une longue utilisation. Après l’application d’un procédé, celles-ci retrouvent une capacité proche de ce qu’elles proposaient à l’état neuf. Un miracle ?
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La technique utilisée consiste à injecter des ions lithium chargés positivement et des électrons chargés négativement dans le pack pour inverser la dégradation. Cela permet donc d’accroître la durée de vie de celle-ci. Ce qui résoudrait dès lors les problèmes d’approvisionnement ou de production que l’on connaît actuellement – la production du lithium actuelle est insuffisante pour répondre à la demande, et ce pour plusieurs années encore.
Cette injection aurait en outre un double avantage, car outre l’accroissement de la durée de vie d’une part, elle permettrait aussi de rendre le processus de recyclage plus facile et moins coûteux, comme expliqué dans la revue scientifique Joule.
Des limites ?
Pour arriver à ce résultat, les chimistes ont testé toutes sortes de produits chimiques et il s’est avéré que la nafftalénide de lithium était capable de stimuler les particules chargées et de restaurer 80% de la capacité d’origine de la cellule.La technique qui marque une nouvelle étape dans la recherche sur les batteries semble fonctionner sur à peu près tous les types et les tailles de batteries lithium-ion. « L’efficacité du système a été vérifiée non seulement avec des batteries de petite taille utilisées en laboratoire, mais aussi avec des batteries de grande taille destinées à l’automobile », a expliqué Nobuhiro Ogihara du centre R&D Laboratories de Toyota au magazine New Scientist. Il faudra encore pousser les recherches toutefois, car les tests en laboratoires montrent que la batterie mise à jour conserve sa capacité pendant 100 cycles de charge et de décharge. L’objectif est naturellement d’aller plus loin encore.
Ce dispositif de régénération a toutefois aussi ses limites, comme le reconnaissent les chercheurs. Il ne fonctionne par exemple pas quand les cellules sont physiquement endommagées (déficiences structurelles). En outre, il y a un temps d’attente assez long entre l’injection de la nafftalénide de lithium et la réaction à l’intérieur de la batterie. Enfin, reste un problème d’ordre environnemental, car l’extraction et le traitement de la nafftalénide sont extrêmement polluants à l’heure actuelle. À suivre toutefois, car l’idée d’un procédé de recharge profond des batteries n’a probablement pas dit son dernier mot.
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