La puissance des fleurs : l'huile de lavande alimente les batteries du futur
Matériau unique créé pour résoudre un problème d'échec persistant
Une batterie sodium-soufre révolutionnaire offrant une meilleure performance énergétique et une durée de vie plus longue ? L'ingrédient secret pousse dans nos jardins : la lavande. En combinant l'huile de lavande et le soufre, l'équipe du Dr Paolo Giusto a créé un matériau unique qui résout un problème de défaillance persistant : la navette du polysulfure. Cette recherche marque une étape importante dans le développement de batteries plus puissantes et plus durables pour les systèmes de stockage d'énergie à grande échelle de la prochaine génération.
Alessandro Volta était loin d'imaginer à quel point son invention, la batterie, allait transformer nos vies. Le chemin a été long depuis sa première pile de disques métalliques jusqu'aux centrales électriques de poche qui équipent nos appareils portables et aux grands réseaux qui alimentent les usines. Aujourd'hui, les scientifiques explorent des alternatives aux piles traditionnelles à base de lithium, qui sont très polluantes à tous les stades, de l'extraction des composants essentiels à la fabrication à forte intensité énergétique et à l'élimination des déchets toxiques. L'équipe du Dr Paolo Giusto, de l'Institut Max Planck des colloïdes et interfaces, travaille sur les piles sodium-soufre, une option prometteuse fabriquée à partir d'éléments facilement disponibles et utilisant moins de produits chimiques dangereux.
Mais ces nouvelles piles plus vertes ne sont pas sans poser de problèmes. Le plus important est la navette des polysulfures, c'est-à-dire la formation de composés qui interfèrent avec le mécanisme au cœur du fonctionnement des batteries. Les polysulfures sont des sous-produits indésirables qui encrassent la batterie et qui, en se diffusant, peuvent la conduire à une défaillance complète. Giusto et son équipe de recherche ont ajouté un ingrédient inattendu, mais qui change la donne, au pot de synthèse : l'huile de lavande.
Le Dr Evgeny Senokos a combiné le linalol de l'huile de lavande avec du soufre et a chauffé le mélange pour créer un nouveau matériau qui agit comme une cage de confinement pour le soufre et les polysulfures. Ses nanopores (environ cent mille fois plus petits qu'un cheveu humain) piègent les polysulfures mais permettent le passage d'ions sodium plus petits, assurant ainsi un transfert continu d'électrons. "L'huile de lavande s'est avérée être le complément idéal grâce à ses propriétés de réticulation et de condensation thermiques. En d'autres termes, lorsque la température à l'intérieur de la batterie augmente, les molécules de carbone se lient plus étroitement, et lorsque l'eau s'évapore, le nanocage qui en résulte devient plus fort et plus dense. Cette couche continue de carbone emprisonne le soufre, l'empêchant de s'échapper. Nous obtenons ainsi une batterie qui dure plus longtemps et stocke plus d'énergie", explique Senokos. Déterminé à avoir un impact sur l'énergie verte, il dirigera bientôt son propre groupe dans la recherche d'alternatives viables au lithium.
Après avoir subi 1 500 tests en laboratoire pendant trois mois, la batterie améliorée à la lavande a conservé plus de 80 % de sa capacité initiale.
"Si nous regardons la nature avec un œil créatif, elle offre des solutions à de nombreux défis de la transition énergétique. Je suis convaincu que nos résultats sortiront bientôt du laboratoire pour trouver des applications dans le monde réel", affirme M. Giusto. Une fois correctement mises à l'échelle, les batteries innovantes pourraient alimenter les réseaux industriels, stocker l'énergie provenant de sources renouvelables et soutenir les infrastructures essentielles. "Il est fascinant de façonner les futures batteries avec quelque chose que beaucoup d'entre nous cultivent dans nos jardins", ajoute M. Giusto, alors que l'odeur âcre du soufre dans son laboratoire cède la place à celle de la lavande, rappelant les champs de sa Riviera dei Fiori natale, en Italie, qui ont inspiré ce travail.
L'avenir des piles vertes n'est peut-être pas encore rose, mais il est certainement teinté de lavande.
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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