Les batteries Li-ion actuelles utilisent des quantités importantes de cobalt, qui, dans plusieurs cas internationaux bien documentés, sont extraites par le travail des enfants dans des environnements dangereux. En outre, seul un très faible pourcentage des batteries Li-ion est recyclé, ce qui accroît la demande de cobalt et d’autres éléments stratégiques.
Une équipe pluridisciplinaire de chercheurs de l’université A&M du Texas a fait une percée qui pourrait permettre à la production de batteries de s’affranchir du cobalt.
Jodie Lutkenhaus, titulaire de la chaire Axalta Coating Systems et professeur au département de génie chimique Artie McFerrin, et Karen Wooley, professeur émérite au département de chimie et titulaire de la chaire de chimie W.T. Doherty-Welch au College of Science, travaillent sur une batterie totalement exempte de métal. Cette nouvelle plate-forme technologique de batterie utilise une construction de radicaux organiques polypeptidiques.
« En s’éloignant du lithium et en travaillant avec ces polypeptides, qui sont des composants des protéines, nous entrons vraiment dans un domaine qui non seulement évite le besoin d’extraire des métaux précieux, mais ouvre des possibilités d’alimenter des appareils électroniques portables ou implantables et aussi de recycler facilement les nouvelles batteries », a déclaré M. Wooley, récemment honoré en tant que professeur SEC de l’année 2021. « Elles [les batteries polypeptidiques] sont dégradables, elles sont recyclables, elles sont non toxiques et elles sont plus sûres dans tous les domaines ».
La batterie organique radicalaire entièrement polypeptidique composée de macromolécules d’acides aminés redox-actifs résout également le problème de la recyclabilité. Les composants de la nouvelle plate-forme de batterie peuvent être dégradés à la demande dans des conditions acides pour générer des acides aminés, d’autres éléments constitutifs et des produits de dégradation – l’une des principales percées de cette recherche, selon Lutkenhaus.
« Le gros problème des batteries lithium-ion à l’heure actuelle est qu’elles ne sont pas recyclées dans la mesure où nous en aurons besoin pour la future économie des transports électrifiés », a ajouté M. Lutkenhaus. « Le taux de recyclage des batteries au lithium-ion est actuellement de l’ordre de quelques chiffres. La batterie lithium-ion contient des matériaux précieux, mais il est très difficile de les récupérer et cela demande beaucoup d’énergie ».
Le développement d’une batterie organique radicalaire sans métal, entièrement polypeptidique, composée de macromolécules d’acides aminés redox-actifs qui se dégradent à la demande, marque un progrès significatif vers des batteries durables et recyclables qui minimisent la dépendance aux métaux stratégiques.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
