Une équipe de l’université de Californie a mis au point une batterie souple à base d’hydrogel à même de fonctionner sous des températures extrêmement basses et de résister à toutes sortes de dommages.
Hydrogel électrolytique
Solides et à base de lithium, la plupart des batteries actuellement commercialisées peuvent être facilement endommagées en cas de choc et supportent mal les températures négatives. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Advanced Materials, Ximin He et ses collègues ont créé un hydrogel pouvant être utilisé comme électrolyte.
Pour l’obtenir, l’équipe a mélangé deux polymères liquides à base d’alcool polyvinylique, puis a lentement ajouté des ions de zinc et de potassium, entraînant la formation de cristaux qui ont rendu l’hydrogel conducteur.
Celui-ci a ensuite été placé entre une anode de zinc et une cathode de polymère conducteur pour former une batterie plate. Sous cette forme, la cellule a pu résister à huit coups de marteau, au passage d’une voiture pesant plus d’1,7 tonne, et n’a subi aucune baisse de performance à -20 °C. Mieux encore, elle a également continué à fonctionner après avoir été exposée à des températures atteignant -77 °C et réchauffée.
« Cet hydrogel pourrait être très intéressant pour les appareils personnels ou l’électronique souple en raison de sa flexibilité et sa stabilité », explique He. « Il présente également l’avantage de fonctionner à des températures basses, de sorte que nos téléphones, par exemple, continueraient à fonctionner normalement dans de telles conditions. »
Une importante marge d’amélioration
Si les performances de la cellule utilisée dans cette série d’expériences ne se révèlent pas aussi bonnes que celles de certaines batteries au lithium, l’équipe explique s’être concentrée sur la formulation de l’hydrogel/électrolyte et estime que de futurs travaux pourraient permettre d’augmenter significativement les performances des batteries l’intégrant.
Selon Emma Kendrick, de l’université de Birmingham, ce matériau flexible et résistant au gel pourrait bénéficier à d’autres types de batteries aqueuses.
