Une batterie solide expérimentale continue de fonctionner parfaitement à −40 °C, une température où le froid dégrade d'ordinaire fortement les performances de ce type de batterie.
Dans une batterie, de minuscules particules chargées appelées ions de lithium doivent circuler entre deux électrodes. Ce déplacement permet de stocker puis de restituer l'énergie. Dans les batteries courantes, les ions traversent un liquide. Les batteries solides cherchent à remplacer ce liquide par un matériau solide.
Le problème apparaît notamment lorsqu'il fait très froid. Les ions se déplacent alors beaucoup plus difficilement dans certains matériaux solides. La batterie perd en efficacité et peut finir par ne plus fonctionner correctement. Des chercheurs de l'Université Tsinghua, en Chine, ont donc cherché à faciliter ce passage.
Pour cela, ils ont ajouté à leur matériau une substance conductrice appelée polyaniline. Son rôle est de modifier la répartition des charges électriques à l'intérieur de la batterie. Cela aide davantage d'ions lithium à se déplacer, y compris lorsque la température chute fortement.
Les chercheurs ont aussi constaté un autre effet. Au contact du lithium, le nouveau matériau favorise la formation d'une fine couche protectrice. Celle-ci réduit certaines réactions indésirables qui dégradent progressivement la batterie pendant les charges et les décharges.
Concrètement, les petites batteries fabriquées en laboratoire ont fonctionné entre −40 °C et 45 °C. Cette résistance au froid pourrait avoir un intérêt pour des appareils utilisés en hiver, dans les régions polaires ou à haute altitude. Il reste cependant à vérifier ces performances avec des batteries beaucoup plus grandes.
Lors d'un autre essai, les cellules ont dépassé 13 000 cycles de charge et de décharge. Attention toutefois : ces chiffres impressionnants sont à nuancer, car les conditions de laboratoire sont particulières et la durée de vie réelle dépend notamment de la taille de la batterie et de son utilisation.
La prochaine étape consiste donc à fabriquer des cellules plus proches de celles utilisées dans des appareils réels. Les chercheurs devront vérifier si leur matériau conserve ses propriétés avec des batteries plus grandes et davantage de matière capable de stocker l'énergie.