Imaginez une batterie qui pourrait être rechargée pendant des décennies. Plus besoin de se débarrasser des téléphones portables en raison de la durée de vie de la batterie décroissante. Fini les décharges remplies de batteries lithium-ion.

C’est un pas de plus vers la réalité, grâce aux travaux de chercheurs de l’Université de Californie à Irvine.

La découverte qui pourrait conduire à des batteries à très longue durée de vie s’est produite par hasard. Une équipe de chercheurs dirigée par Reginald Penner, président du département de chimie de l’université, étudiait les nanofils, de minuscules fils conducteurs très prometteurs pour une utilisation dans les batteries. Le problème est que les nanofils sont fragiles et commencent généralement à s’effilocher et à se fissurer après un certain nombre de cycles de charge.

Un jour, Mya Le Thai, doctorante au laboratoire de Penner, a décidé sur un coup de tête de changer l’électrolyte liquide entourant l’assemblage de nanofils avec une version gel.

 » Elle a commencé à faire tourner ces condensateurs à gel, et c’est là que nous avons eu la surprise », se souvient Penner.  » Elle a dit’ « cette chose a parcouru 10 000 cycles et elle continue. » Elle est revenue quelques jours plus tard et a dit: « ça fait 30 000 cycles à vélo. »Cela a duré un mois. »

L’équipe a réalisé qu’elle avait quelque chose de spécial entre les mains. Bien qu’ils ne sachent toujours pas pourquoi l’utilisation d’un électrolyte gel semble empêcher les nanofils de se décomposer, ils ont une hypothèse. Le gel, explique Penner, est à peu près aussi épais que le beurre d’arachide. Les nanofils, qui sont des centaines de fois plus fins que les cheveux humains et faits d’oxyde de manganèse, sont poreux à 80%. Au fil du temps, le gel épais s’infiltre lentement dans les pores des nanofils et les rend plus doux. Cette douceur réduit leur fragilité.

« Après 5 000 cycles avec un liquide normal, commencez à vous casser », explique Penner. « Et puis ils commencent à tomber. Rien de tout cela ne se passe dans le gel. »

En ce moment, l’équipe travaille à tester cette hypothèse. Si c’est correct, ils continueront d’expérimenter différents types de matériaux et de gels pour voir ce qui fonctionne le mieux. Si le travail devait durer, les nanofils enveloppés de gel pourraient éventuellement être un composant de batteries ultra-durables. C’est probablement plusieurs années plus tard, dit Penner, bien qu’il ait reçu des appels d’entreprises intéressées par la création de son laboratoire.

« Dans l’ensemble, il existe peut-être un moyen très simple de stabiliser les nanofils du type que nous avons étudié », explique Penner. « Si cela s’avère généralement vrai, ce serait une grande avancée pour la communauté. »

Comme la plupart des appareils électroniques ménagers ont une durée de vie limitée par des facteurs autres que la durée de vie de la batterie, une batterie qui dure une décennie ou deux pourrait facilement survivre à l’appareil qu’elle alimente.

« Si vous pouviez obtenir 100 000 cycles d’une batterie au lithium-ion, cela pourrait signifier que vous n’avez jamais besoin d’en acheter deux », explique Penner. « Nous parlons d’une durée de vie de 20 ans, peut-être même plus longue que cela. »