Un gel empêche les smartphones de prendre feu
Les batteries lithium-ion utilisées dans les smartphones et autres appareils, sont susceptibles de prendre feu et même d’exploser si elles commencent à surchauffer, mais un matériau inspiré des hydrogels que l’on trouve dans les couches et les lentilles de contact pourrait réduire ce risque.
Un nouveau matériau protège les batteries
Les batteries utilisées dans de nombreuses technologies modernes contiennent chacune une ou plusieurs cellules lithium-ion, qui peuvent générer collectivement une grande quantité d’énergie. Mais ces batteries sont relativement fragiles, et si une ou plusieurs cellules sont endommagées, elles peuvent déclencher une réaction en chaîne qui libère la puissance de la batterie de façon spectaculaire et dangereuse dans un processus appelé « emballement thermique ». Il y a eu des incidents impliquant des voitures électriques, des smartphones et des scooters électriques qui ont pris feu à cause de batteries défectueuses.
Avant l’emballement thermique, il est préférable que chacune des cellules lithium-ion d’une batterie conduise la chaleur avec ses voisines, ce qui permet de refroidir celles qui sont proches de l’emballement thermique. Mais une fois que la situation atteint un certain point de basculement, il serait souhaitable d’isoler la cellule dangereusement chaude afin que sa chaleur croissante ne mette pas en danger les autres cellules.
C’est un hydrogel imprégné de minuscules particules de céramique
Wu Hui, de l’université Tsinghua à Pékin, et ses collègues ont créé un matériau qui peut être utilisé pour envelopper des cellules individuelles et qui conduit bien la chaleur pour maintenir l’équilibre thermique. À une certaine température – qui peut être ajustée pour s’adapter à différentes batteries – l’eau piégée dans ce matériau s’évapore et laisse un squelette qui isole les cellules les unes des autres pour arrêter l’aggravation de la situation. ce matériau est un hydrogel imprégné de minuscules particules de céramique qui peuvent prendre n’importe quelle forme pour s’adapter à différents modèles de batteries.
Les chercheurs affirment que ce nouveau matériau est peu coûteux à fabriquer et qu’ils travaillent déjà avec l’industrie pour l’ajouter aux caractéristiques de sécurité des nouvelles batteries.
Wu affirme que le problème de l’emballement thermique est une question de sécurité essentielle à résoudre. « Nous sommes très intéressés par la situation de la sécurité des batteries et, compte tenu de la croissance rapide des véhicules électriques des smartphones et autres appareils qui utilisent des batteries, ce problème est très important », explique-t-il.
7000 cas d’emballement thermique
« En Chine continentale, nous avons enregistré au moins 7 000 cas de batteries qui ont pris feu dans des accidents en un an seulement, et le nombre de cas augmente de façon spectaculaire. Et, si l’on considère que sur un marché mondial, ce nombre peut être doublé, et même beaucoup plus, cette situation est très grave. »
Cette recherche a été publiée dans ACS Nano.
Source : New Scientist
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