Une méthode surprenante pour que les batteries à eau durent 10 fois plus longtemps, à un prix dérisoire.

pin nước - Ảnh 1. — Les batteries à eau sont désormais considérées comme une option plus sûre et plus durable que les batteries au lithium. - Photo : Heno Hwang

Une équipe de scientifiques de l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah en Arabie saoudite (KAUST) a découvert la raison principale pour laquelle les batteries aqueuses - des batteries qui utilisent l'eau comme solvant - perdent rapidement en performance et en durée de vie : les molécules d'« eau libre » provoquent des réactions secondaires qui endommagent l'anode.

Et grâce à une petite quantité de sels de sulfate bon marché comme le sulfate de zinc, l'équipe a efficacement surmonté ce problème, ce qui a permis à la batterie de durer plus de 10 fois plus longtemps.

Selon l'équipe de recherche, « l'eau libre » désigne les molécules d'eau qui ne sont pas fortement liées à d'autres ions dans la batterie. Dans cet état, l'eau réagit facilement avec les composants des électrodes, ce qui entraîne une perte d'énergie et la corrosion des matériaux.

L'ajout de sels de sulfate permet aux ions sulfate d'agir comme une « colle moléculaire pour l'eau », retenant l'eau plus fortement dans la structure de liaison, réduisant ainsi considérablement les réactions secondaires nocives.

« Cette découverte montre que la structure de l'eau joue un rôle clé dans la chimie des batteries, mais qu'elle a été négligée jusqu'à présent », a déclaré le professeur Husam Alshareef, chercheur principal et directeur du Centre CREST pour les technologies des énergies renouvelables et du stockage à KAUST.

Bien que la plupart des expériences aient utilisé du sulfate de zinc, les résultats préliminaires montrent que l'effet « hydrogel » des ions sulfate s'applique également à une large gamme d'autres anodes métalliques. Ceci ouvre la voie au développement d'une solution universelle, simple et efficace pour améliorer la durée de vie de l'ensemble des batteries aqueuses.

« Les sels de sulfate sont bon marché, facilement disponibles et chimiquement stables, ce qui rend notre solution à la fois scientifiquement et économiquement viable », a déclaré le chercheur Yunpei Zhu, qui a mené la plupart des expériences.

Les batteries aquatiques sont désormais considérées comme une alternative plus sûre et plus durable aux batteries au lithium pour les systèmes de stockage d'énergie renouvelable à grande échelle, tels que le stockage de l'énergie solaire injectée dans le réseau. Le marché mondial des batteries aquatiques devrait dépasser les 10 milliards de dollars d'ici 2030.

Les travaux de recherche ont été publiés dans la revue Science Advances, avec la participation des professeurs Omar Mohammed, Omar Bakr, Xixiang Zhang et Mani Sarathy de KAUST.

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VNA

Source : https://tuoitre.vn/bat-ngo-cach-giup-pin-nuoc-ben-gap-10-lan-gia-re-beo-20250731095443709.htm