Une batterie sans masse ! L'avenir des véhicules et des avions électriques ?

Des scientifiques ont récemment mis au point un nouveau type de batterie structurelle dix fois plus performante que les prototypes précédents. Contrairement aux batteries classiques, cette innovation ne se contente pas de stocker l'énergie, mais fait également partie intégrante de la structure physique d'un véhicule ou d'un appareil.

Les batteries structurelles sont souvent qualifiées de « stockage d'énergie sans masse » car elles sont intégrées directement à la carrosserie d'une voiture, d'un avion ou même d'un appareil électronique. Cela permet de réduire le poids total tout en augmentant la résistance de la structure. Des chercheurs de l'Université de technologie Chalmers et de l'Institut royal de technologie de Suède ont démontré comment leur dernière conception permet d'atteindre des performances exceptionnelles.

La batterie a été fabriquée en insérant des fibres de verre entre les électrodes, en ajoutant un électrolyte polymère et en durcissant la cellule dans un four. On obtient ainsi une batterie plate qui conduit bien l'électricité et résiste aux contraintes mécaniques dans toutes les directions.

Le prototype atteint actuellement une densité énergétique de 24 Wh/kg, soit environ 20 % de la capacité des batteries lithium-ion actuelles, tout en offrant une sécurité nettement supérieure et une rigidité de 25 GPa. Plus légers, les véhicules consomment moins d'énergie, ce qui compense la densité énergétique inférieure.

Les prochaines étapes consistent à remplacer l'aluminium par de la fibre de carbone et à affiner le séparateur. Cela pourrait permettre à la batterie d'atteindre une densité énergétique de 75 Wh/kg et une rigidité de 75 GPa, la plaçant ainsi au même niveau que de nombreux matériaux de construction tout en stockant davantage d'énergie.

Les applications ne se limitent pas aux voitures électriques, mais concernent également les vélos électriques, les satellites, les ordinateurs portables et surtout les aéronefs, où le poids représente le principal obstacle à l'électrification. Les scientifiques envisagent même une combinaison de ces batteries avec des cellules solaires, ce qui permettrait de stocker l'énergie captée pour une utilisation ultérieure.