L’un des principaux problèmes avec les énergies renouvelables, en particulier l’énergie éolienne et solaire, est que la puissance est générée lorsque le vent ou le soleil est disponible, plutôt que lorsque c’est le plus nécessaire. Ce problème disparaîtrait plus ou moins si le monde pouvait concevoir une batterie massive, bon marché et durable qui pourrait être utilisée pour stocker la puissance à l’échelle de la grille et la renvoyer au besoin.

Une nouvelle membrane à base d’acier pourrait ressusciter une technologie de batterie âgée de 50 ans, conduisant à un stockage d’énergie au niveau du réseau et une augmentation de l’utilisation d’énergie renouvelable (Crédit: Illustration modifiée d’une image originale par Felice Frankel)

Les batteries au lithium sont les chouchous actuels des industries du véhicule électrique et de l’électronique grand public, en raison de leur haute performance, de leur densité de puissance et de leur légèreté. Mais le lithium est un matériau beaucoup trop cher pour le stockage à l’échelle d’un réseau national, et quand vous parlez de faire des batteries pour toute une ville, la taille et le poids sont beaucoup moins importants que de fabriquer quelque chose de super bon marché, sûr et fiable sur le long terme. Alors, tant mieux si elle peut être faite de matériaux communs et facilement disponibles.

Une bonne nouvelle nous vient du MIT sur ce front, dès lors qu’une équipe de chercheurs a trouvé un moyen bon marché, efficace et durable de ressusciter une vieille idée de batterie, documentée il y a 50 ans.

La découverte se concentre autour des batteries au sel fondu comme les conceptions à base de chlorure de sodium/soufre ou de sodium/nickel dans lesquelles les électrodes sont maintenues à des températures élevées pour qu’elles restent à l’état fondu et permettent le transfert de charge entre elles.

Typiquement, les électrodes doivent être séparées par un type particulier de membrane qui permet à certaines molécules de passer et à d’autres de rester séparées. Cela a été fait avec succès dans le passé avec une fine couche de céramique de bêta-alumine, mais l’utilisation commerciale de ces batteries a été limitée par la fragilité de cette couche de céramique, et sa tendance à se briser. Pas le genre de chose sur laquelle vous voulez parier pour l’alimentation électrique de votre ville.

L’équipe du MIT a découvert une manière différente de séparer les électrodes, en utilisant un treillis en acier ordinaire revêtu de nitrure de titane. Lorsque la couche de céramique trie les molécules en fonction de leur taille physique, en utilisant la taille des trous dans le matériau céramique poreux, la maille d’acier utilise ses propriétés électriques à la place pour atteindre le même résultat. Et c’est beaucoup plus durable.

La technique de la maille d’acier est applicable à un certain nombre de chimies différentes de batteries à électrode fondue, et bien que cela n’aide pas pour concevoir des batteries petites et légères comme dans une voiture électrique ou un téléphone portable, les chercheurs pensent que cela pourrait que cela pourrait changer la donne pour du stockage d’énergie à grande échelle, à faible coût et à emplacement fixe.

Une telle avancée pourrait permettre aux villes d’augmenter facilement et en toute sécurité la quantité d’énergies renouvelables dans leur bouquet énergétique – et c’est une bonne nouvelle pour tout le monde.

http://news.mit.edu/2018/metal-mesh-membrane-rechargeable-batteries-renewable-energy-0122