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Publié le 17/03/26 à 11h15
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On sait enfin pourquoi nos batteries nous lâchent au fil des années. Des scientifiques étasuniens viennent de mettre le doigt sur un phénomène de dégradation jusqu'ici insoupçonné.
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À force d’être chargées et déchargées, nos batteries perdent de leur capacité à cause de la dégradation des cellules au lithium qui les composent. Dans une récente étude publiée dans la revue Science, des chercheurs du New Jersey Institute of Technology et de l'Université Rice ont découvert le secret qui se cachait derrière le processus de détérioration, autorisant des solutions à l’obsolescence programmée des accumulateurs.
La dégradation des batteries franchit un cap, les dendrites révèlent leur secret. © Alina Mosinyan/Shutterstock
Une dégradation structurelle des batteries lithium et non chimique
Jusqu'ici, on estimait que les dendrites, ces filaments de lithium qui court-circuitent les batteries après de nombreuses décharges et recharges, étaient malléables en se pliant. Pourtant, la vérité est tout autre. En observant le processus à l'échelle nanométrique au microscope électronique, les chercheurs ont découvert qu’elles se brisaient net sous la pression, “comme des spaghettis secs”.
“Cette rigidité inattendue change complètement la compréhension du problème, car elle explique pourquoi les stratégies actuelles échouent systématiquement”, rapporte Science & Vie. Pour information, ces filaments 100 fois plus fins qu'un cheveu sont en réalité 250 fois plus résistants que le lithium.
Cette dureté est permise par une fine couche d’oxydation enveloppant les filaments et qui, en se brisant, laisse des cellules de “lithium mort”, incapable de transporter ou de stocker la moindre énergie. Ce n'est donc pas une simple usure des composants, mais l'accumulation de déchets internes qui condamne la batterie à une fin trop prématurée.
Ce que cette découverte change vraiment
Il faut ainsi revoir les solutions envisagées pour limiter l’usure des batteries en s’attaquant à leur structure. Le New Jersey Institute of Technology a ainsi évoqué trois voies :
- De nouveaux alliages de lithium moins susceptibles de créer une couche d’oxydation
- Des séparateurs capables d'absorber les contraintes mécaniques sans se perforer
- Modifier la structure des dendrites dès leur formation grâce à des additifs d’électrolyte
Ces travaux ouvrent une perspective concrète pour les batteries haute densité. Les constructeurs automobiles attendent ces avancées pour proposer des véhicules électriques à autonomie comparable aux voitures thermiques. De plus, le stockage d'énergie renouvelable à grande échelle nécessite des batteries plus sûres et durables. Comprendre la mécanique réelle des dendrites était le verrou manquant.
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