Des scientifiques de l'Université Monash (Australie) ont mis au point un nouveau catalyseur pour les batteries zinc-air, leur permettant de supporter 3 570 cycles de charge sur 74 jours.

Cette avancée, basée sur des atomes de cobalt et de fer, pourrait ouvrir la voie à des applications à grande échelle, comme le stockage réseau et les véhicules électriques, offrant une alternative durable et économique.

La course à la batterie du futur est loin d'être terminée. Si le lithium-ion domine aujourd'hui le marché, ses limites en termes de coût, de ressources et de sécurité poussent les laboratoires du monde entier à explorer des alternatives. Parmi elles, la technologie zinc-air, longtemps considérée comme un feu de paille et cantonnée à des usages de niche, vient de faire un bond de géant.

La barrière de la recharge : un obstacle historique ?

Les batteries zinc-air ne sont pas une nouveauté. Leur principe de fonctionnement, basé sur l'oxydation du zinc avec l'oxygène de l'air, offre une densité énergétique théorique très élevée. Cependant, leur talon d'Achille a toujours été leur faible capacité à être rechargées efficacement.

Jusqu'à présent, elles étaient principalement non rechargeables, ce qui les limitait à des appareils de faible puissance comme les prothèses auditives. Les tentatives pour les rendre rechargeables se heurtaient à deux écueils majeurs : une puissance de sortie limitée et une piètre stabilité lors des cycles de charge-décharge.

L'ingénierie atomique au service de la performance

C'est précisément ce verrou que l'équipe de l'Université Monash en Australie est parvenue à faire sauter. Leur approche repose sur la création d'un catalyseur d'un nouveau genre. Grâce à un traitement thermique spécifique, les ingénieurs ont transformé un matériau 3D en feuilles de carbone ultra-fines.

Ils y ont ensuite intégré, avec une précision atomique, des atomes de cobalt et de fer. Cette architecture unique permet d'accélérer drastiquement les réactions d'oxygène au sein de la batterie. Le résultat est sans appel : une efficacité et une stabilité grandement améliorées.

Des performances record qui ouvrent le champ des possibles

Les chiffres parlent d'eux-mêmes. Le prototype a fonctionné en continu pendant 74 jours, endurant pas moins de 3 570 cycles de charge et de décharge. Une performance qui surpasse de loin les catalyseurs commerciaux actuels, souvent basés sur des métaux précieux et coûteux comme le platine.

Selon les chercheurs, cette synergie entre les paires d'atomes de cobalt-fer et le support en carbone dopé à l'azote optimise le transfert de charge, résolvant ainsi l'un des principaux goulets d'étranglement de la technologie.

Avec cette avancée, la technologie zinc-air pourrait enfin sortir du laboratoire pour s'attaquer à des applications concrètes. Le stockage d'énergie à l'échelle du réseau électrique ou l'alimentation des véhicules électriques ne sont plus des chimères.

Bien que le chemin vers l'industrialisation soit encore long, cette démonstration prouve que des alternatives plus durables et moins coûteuses au lithium sont à portée de main. La prochaine étape sera de valider cette performance à plus grande échelle et d'en assurer l'implacable réalité économique.