Une nouvelle batterie radicale en aluminium promet une énergie plus durable
Des scientifiques espèrent fabriquer la première batterie aqueuse non toxique, sûre et efficace, à base de radicaux d'aluminium
Des équipes de l'université Flinders, en Australie du Sud, et de l'université Zhejiang Sci-Tech, en Chine, ont présenté la première étape du développement de ces nouvelles piles dans un nouvel article publié par le Journal of American Chemistry, la revue phare de l'American Chemical Society.
Des scientifiques australiens et chinois espèrent fabriquer la première batterie aqueuse non toxique, sûre et efficace, à base de radicaux d'aluminium.
Flinders University
La plupart des piles contiennent des matériaux dangereux et peuvent polluer l'environnement lorsqu'elles sont mises en décharge ou jetées ailleurs. Des matériaux tels que le plomb, le cadmium et le mercure peuvent empoisonner les personnes et les animaux et contaminer les sols et l'eau, et ils restent longtemps dans l'environnement.
Le Dr Kai Zhang, de l'université Zhejiang Sci-Tech, et le laboratoire de recherche du professeur associé Zhongfan Jia de l'université Flinders ont collaboré sur l'(électro)chimie des radicaux stables dans l'électrolyte d'acide de Lewis le plus utilisé (Al(Otf)3) et le test de batterie.
L'équipe a mis au point la première conception de batteries à radicaux d'aluminium qui utilisent des électrolytes à base d'eau ignifuges et stables à l'air, fournissant une tension de sortie stable de 1,25 V et une capacité de 110 mAh g-1 sur 800 cycles avec seulement 0,028 % de perte par cycle.
Le professeur Zhongfan Jia, du College of Science and Engineering de l'université Flinders, espère utiliser à l'avenir des matériaux biodégradables pour le développement des piles souples, afin de rendre le produit sûr et durable.
Les batteries à ions métalliques multivalents, dont Al3+, Zn2+ ou Mg2+, utilisent des éléments abondants de la croûte terrestre et offrent une densité énergétique bien supérieure à celle des batteries lithium-ion (LIB), explique le professeur Jia.
"En particulier, les batteries aluminium-ion (AIB) attirent beaucoup d'attention car l'aluminium est le troisième élément le plus abondant (8,1 %), ce qui fait des AIB un système de stockage d'énergie potentiellement durable et peu coûteux.
Cependant, l'un des principaux défis des AIB actuels est la lenteur du mouvement des complexes d'ions Al3+, ce qui conduit à des AIB à faible efficacité cathodique. Les polymères conjugués organiques sont des cathodes émergentes pour les AIB afin de résoudre le problème du transport des ions, mais la tension de sortie de leur batterie reste médiocre.
Les radicaux stables sont une classe de molécules organiques électroactives qui ont été largement utilisées dans différents systèmes de batteries organiques. Le premier de ce type a été commercialisé par NEC® en 2012.
Le laboratoire Jia de l'université Flinders a déjà développé des matériaux radicaux pour les batteries hybrides organiques, les batteries sodium-ion et les batteries entièrement organiques. Ces matériaux radicaux n'ont jamais été utilisés dans les AIB en raison d'un manque de compréhension de leur réaction (électro)chimique dans les électrolytes.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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