Cet élément abondant et peu coûteux pourrait révolutionner les batteries

L'avenir des batteries lithium-ion pourrait bien se trouver dans un élément commun et bon marché: le fer. Une équipe de chercheurs, dirigée par Xiulei "David" Ji de l'Oregon State University, propose d'utiliser le fer comme cathode pour ces batteries, offrant ainsi une alternative économique et plus sûre aux matériaux traditionnels comme le cobalt et le nickel.


Cette nouvelle approche, détaillée dans Science Advances, pourrait impacter fortement la production de batteries. Le fer, abondant et peu coûteux, pourrait non seulement réduire le coût des batteries, mais aussi améliorer leur densité énergétique et leur sécurité. Xiulei Ji souligne que le fer est bien moins cher que le cobalt et le nickel, rendant les batteries plus accessibles financièrement.

Les avantages économiques et environnementaux de cette innovation sont significatifs. Actuellement, la cathode représente la moitié du coût de production d'une cellule de batterie lithium-ion. En utilisant du fer, les coûts pourraient diminuer considérablement, et la sécurité des batteries serait renforcée. De plus, les réserves de cobalt et de nickel sont limitées, ce qui menace la production future de batteries.

Les composants d'une batterie sont essentiels à son fonctionnement. Une batterie se compose de deux électrodes, l'anode et la cathode, d'un séparateur et d'un électrolyte. Dans une batterie lithium-ion, les ions lithium se déplacent entre l'anode et la cathode lors de la charge et de la décharge.

Pour rendre le fer plus réactif, les chercheurs ont créé un environnement chimique utilisant des anions fluorés et phosphatés. Ce dernier permet de transformer de manière réversible un mélange de poudre de fer, de fluorure de lithium et de phosphate de lithium en sels de fer, ce qui est crucial pour que la batterie puisse être rechargée.

Le futur des batteries semble prometteur avec cette innovation. Bien que l'efficacité de stockage doive encore être améliorée, Ji reste optimiste quant à une commercialisation rapide de cette technologie. Avec des investissements adéquats, ces batteries à cathode en fer pourraient bientôt surpasser les batteries actuelles en termes de coût, de performance et de respect de l'environnement.