La mobilité électrique connaît une croissance exponentielle. Le gouvernement allemand envisage de vendre un million de voitures électriques en Allemagne d’ici à 2020. De plus, l’État français pourrait acquérir 100 000 véhicules électriques au cours des cinq prochaines années. Cependant, les chercheurs doivent encore surmonter certains obstacles, notamment en ce qui concerne le stockage de l’énergie…
Une alternative pratique aux batteries au lithium
Les batteries au lithium offrent une solution possible, mais elles sont longues à charger. Ce n’est pas très pratique lorsque l’on est sur la route. Les chercheurs allemands du Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie (ICT) à Pfinztal (Allemagne) voient une alternative dans les batteries à flux redox.
“Ces batteries sont basées sur des électrolytes liquides. Elles peuvent donc être rechargées en quelques minutes à la station-service : l’électrolyte déchargé est simplement pompé hors du réservoir et remplacé par un liquide chargé”, affirme Jens Noack, ingénieur à l’ICT. “L’électrolyte pompé peut être rechargé en station-service, par exemple, grâce à une éolienne ou à une structure solaire.”
Quand des chercheurs jouent avec des voitures téléguidées…
Le principe des batteries à flux redox n’est pas nouveau. Elles stockent l’électricité et la génèrent grâce à une réaction d’oxydoréduction. Deux électrolytes liquides contenant des ions métalliques dissous traversent un feutre de graphite poreux où se trouvent les électrodes. Une membrane sépare les électrolytes et les électrodes mais permet l’échange de protons. Cet échange génère un courant qui, capté par les électrodes, peut être utilisé par une batterie pour faire fonctionner un dispositif.
Jusqu’à présent, les batteries à flux redox stockaient significativement moins d’énergie que les batteries au lithium. Les véhicules équipés de ces batteries étaient seulement capables de parcourir un quart de la distance habituelle (environ 25 kilomètres). Cela signifiait que le conducteur devait recharger les batteries quatre fois plus souvent. “Nous pouvons maintenant augmenter le kilométrage parcouru de quatre ou cinq fois, soit approximativement celui des batteries au lithium”, s’enthousiasme J. Noack. Les chercheurs ont déjà créé un prototype de cellule. Maintenant, ils doivent l’optimiser et en assembler plusieurs pour former une batterie. Ce nouveau développement se fera en collaboration avec l’Université de Sciences Appliquées, Ostfalia à Wolfenbüttel et Braunschweig (Allemagne).
Les chercheurs évaluent leurs batteries sur des voitures téléguidées, réduites à un dixième de la taille des véhicules normaux. Ils ont déjà construit une batterie à flux redox traditionnelle pour une voiture téléguidée. L’année prochaine, ils souhaitent intégrer une nouvelle batterie à flux redox offrant quatre fois plus d’autonomie à une voiture téléguidée.
