Cette batterie chinoise pourrait presque doubler l'autonomie des drones

Même si les drones ont considérablement progressé ces dernières années en termes de performances, leur autonomie reste encore limitée par les performances de leurs batteries. Des chercheurs chinois pourraient toutefois avoir trouvé une solution pour leur permettre de voler beaucoup plus longtemps.

Ils ont développé une nouvelle approche moléculaire destinée à améliorer le fonctionnement des batteries lithium-soufre. Elle permet d'accélérer les réactions chimiques qui produisent l'électricité tout en limitant les pertes d'énergie à l'intérieur de la batterie.

Une alternative prometteuse aux batteries lithium-ion

Cette technologie pourrait ainsi stocker beaucoup plus d'énergie à poids égal que les batteries lithium-ion actuellement utilisées dans la majorité des drones. À titre de comparaison, ces batteries dépassent rarement une densité énergétique de 300 Wh/kg, ce qui limite à la fois leur temps de vol et la charge qu'ils peuvent transporter.

Les batteries lithium-soufre ne sont pas une technologie nouvelle. Elles sont considérées depuis longtemps comme une alternative prometteuse aux batteries lithium-ion, car le soufre est à la fois abondant, peu coûteux et capable, en théorie, de stocker davantage d'énergie.

Leur développement est toutefois freiné par un problème majeur : leurs performances ont tendance à se dégrader rapidement au fil des cycles de charge et de décharge. Pour remédier à ce problème, les chercheurs ont utilisé ce qu'ils appellent un « pré-médiateur » pour l'électrochimie du soufre.

Une batterie qui conserve 82 % de sa capacité après 800 cycles

« Imaginez-le comme un additif spécial qui 'dort' à l'intérieur de la batterie jusqu'à ce qu'on en ait besoin. Lorsque la réaction du soufre démarre, l'additif se réveille là où l'action se déroule et entre en jeu », explique Zhou Guangmin, co-auteur de l'étude.

Autrement dit, cet additif ne devient actif qu'au moment où la batterie fonctionne. Il retient alors les composés intermédiaires produits par la réaction du soufre, qui auraient normalement tendance à se disperser dans l'électrolyte. En les maintenant près de l'électrode, il facilite le transport des charges, accélère les réactions chimiques et améliore la stabilité générale de la batterie.

Les premiers essais en laboratoire sont prometteurs. Après 800 cycles de charge et de décharge, la batterie lithium-soufre conservait près de 82 % de sa capacité initiale. Elle pourrait donc prolonger l'autonomie des drones, augmenter leur portée et leur permettre de transporter des charges plus lourdes.

Cette technologie pourrait profiter à de nombreuses applications, de la livraison de colis aux opérations de recherche et de sauvetage en passant par l'inspection des lignes électriques, pour lesquelles chaque minute de vol supplémentaire peut être précieuse.

Source : Nature