Le magnésium remplacera le lithium dans les piles

Des chercheurs de l'Institut Toyota (Amérique du Nord) ont proposé de créer des batteries à base de magnésium. Selon les ingénieurs, cet élément est parfaitement adapté aux batteries. De plus, ces batteries seraient plus sûres et plus performantes que les batteries lithium-ion et conviendraient à divers appareils, des téléphones aux voitures.

Le lithium est hautement inflammable à l'air libre; les batteries qui en sont fabriquées peuvent donc être dangereuses. Pour améliorer la sécurité des batteries lithium-ion, une méthode a été utilisée pour combiner le lithium à des tiges de graphite et réduire le nombre d'ions, ce qui a contribué à une densité plus faible et à une quantité d'énergie stockée limitée.

Le magnésium est un élément plus stable, en particulier lorsqu'il interagit avec l'air, et il est également plus énergivore que le lithium, mais créer un électrolyte avec du magnésium capable de transférer efficacement de l'énergie s'est avéré être un véritable défi.

La situation a radicalement changé lorsque Rana Mohtadi, scientifique senior chez Toyota, a entendu ses collègues discuter des difficultés liées à la création d'un électrolyte capable de transférer de l'énergie sans détruire le magnésium. Cela lui a donné l'idée que les propriétés des matériaux utilisés pour stocker l'hydrogène pourraient être appliquées à une batterie au magnésium. Rana Mohtadi a partagé ses réflexions avec ses collègues, et les scientifiques ont immédiatement commencé des recherches pour tester l'hypothèse de Mohtadi.

Selon le directeur du groupe de recherche Toyota, cette découverte ne peut être attribuée à une seule personne, mais est le fruit du travail de plusieurs chercheurs de l'institut, réunis en équipe. Les chercheurs ont déjà rédigé une description de leurs travaux et l'ont publiée dans une revue scientifique. Les ingénieurs de Toyota espèrent que leur découverte aidera d'autres scientifiques à développer des batteries à base de magnésium adaptées à un usage quotidien et qui connaîtront un succès comparable à celui des batteries lithium-ion.

Selon les experts, les batteries au magnésium ne pouvaient pas exploiter pleinement leur potentiel en raison de leur dépendance aux systèmes chlorés. Les électrolytes présentaient une stabilité anodique importante, mais la destruction des composants métalliques entraînait une baisse des performances de la batterie. Les spécialistes de Toyota ont utilisé des anions de cluster de bore, le monocarborane, qui produisent un type simple de sel de magnésium entièrement compatible avec le magnésium métallique. La batterie a démontré une stabilité à l'oxydation nettement supérieure à celle des solvants éther. La passivité et la nature non agressive de l'électrolyte de magnésium permettent de standardiser les méthodes de test de la cathode utilisée dans les batteries plates standard. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives aux chercheurs dans le développement des électrolytes de magnésium et de leurs applications.

Il reste encore beaucoup de travail à accomplir par les chercheurs avant de pouvoir développer des batteries à base de magnésium, les estimations préliminaires suggérant que de telles batteries apparaîtront dans 15 à 20 ans.

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