Des chercheurs du Joint Center for Energy Storage Research (JCESR) du Département de l'Énergie (DOE) ont découvert une alternative aux batteries lithium-ion en fabriquant des batteries magnésium-ion à l'état solide qui sont à la fois denses en énergie et sûres.
L'électrolyte utilisé dans les batteries, qui assure le transfert de charge entre la cathode et l'anode, est généralement liquide, ce qui le rend potentiellement inflammable, notamment dans le cas des batteries lithium-ion. Initialement, les scientifiques travaillaient sur un conducteur de magnésium liquide, mais ils ont ensuite découvert un matériau appelé spinelle de magnésium-scandium, dont la mobilité du magnésium est comparable à celle des électrolytes solides utilisés dans les batteries au lithium. Ils cherchent désormais à développer un conducteur solide, susceptible de servir d'électrolyte, et qui serait bien plus résistant au feu.
L'équipe comprenait également des chercheurs du MIT et du Laboratoire national d'Argonne qui ont fourni des ressources informatiques et une confirmation expérimentale clé du matériau de spinelle de séléniure de magnésium et de scandium.
"Avec l'aide d'un effort concerté réunissant des méthodologies de science des matériaux informatiques, la synthèse et diverses techniques de caractérisation, nous avons identifié une nouvelle classe de conducteurs solides capables de transporter des ions magnésium à une vitesse sans précédent", a déclaré Canepa, l'auteur principal.
Cependant, cette technologie de batterie n'en est pour l'instant qu'à l'état de démonstration. Plusieurs autres points, comme l'élimination des fuites d'électrons, doivent encore être abordés dans cette recherche afin de présenter un résultat final.
Leurs résultats ont été publiés dans Nature Communications dans un article intitulé « High magnesium mobility in ternary spinel chalcogenides ». JCESR, un pôle d'innovation du DOE.
