La batterie en céramique résiste facilement à des températures extrêmes allant jusqu'à 150 °C.

Les batteries lithium-ion classiques sont aujourd'hui indispensables grâce à leur haute densité énergétique, mais elles présentent des risques importants. Leurs électrolytes liquides sont inflammables, ce qui peut provoquer des explosions ou des incendies chimiques dangereux en cas de dommages ou d'exposition à une forte chaleur. Ceci limite leur utilisation dans les technologies de pointe telles que les équipements aérospatiaux, les systèmes militaires et les capteurs industriels pour l'Internet des objets (IoT). Les batteries à semi-conducteurs offrent une solution, où le liquide est remplacé par un milieu solide. Cependant, jusqu'à présent, la production de versions entièrement céramiques pour les petits appareils s'est avérée extrêmement difficile en raison de limitations physiques. Plus les couches de céramique sont fines, plus la structure est fragile et sujette aux chocs.

Des chercheurs chinois ont résolu ce problème d'ingénierie grâce à une méthode ingénieuse d'empilement multicouche. Cette technique permet d'obtenir des couches suffisamment fines pour une densité énergétique élevée, tout en étant suffisamment résistantes pour prévenir les dommages mécaniques. Lors du chauffage simultané des matériaux, une couche chimique microscopique se forme naturellement aux interfaces. Cette couche agit comme un liant, comblant tous les interstices internes et assurant la cohésion de la batterie, tout en permettant une circulation fluide et rapide des ions lithium.

Il en résulte une batterie extrêmement flexible qui fonctionne de manière stable à 150 °C. À cette température, une batterie de smartphone classique gonflerait, exploserait ou prendrait feu en quelques minutes. Toutefois, cette approche étant totalement inédite et expérimentale, il convient de rester prudent quant aux prévisions d'une adoption massive immédiate. Lors de tests à température ambiante, la batterie a conservé 76,2 % de sa capacité initiale après 100 cycles de charge et de décharge. Si ce résultat est prometteur en laboratoire, une durabilité à long terme encore plus importante, sur des milliers de cycles, sera nécessaire pour une utilisation quotidienne dans les appareils électroniques.

Cependant, cette technologie recèle un potentiel considérable pour réduire les coûts de fabrication. Elle ne nécessite aucune pression externe pour conserver sa forme, contrairement à d'autres conceptions à semi-conducteurs. Plus important encore, elle peut être fabriquée à l'air libre plutôt que dans des laboratoires sous vide coûteux et hermétiques. La batterie est totalement ininflammable et conserve sa forme même en cas d'exposition prolongée à un feu direct, ouvrant ainsi la voie à la commercialisation de la prochaine génération d'objets connectés intelligents.