Nouveaux smartphones, Les appareils portables et les voitures électriques peuvent attirer beaucoup l'attention du public, mais tous dépendent de batteries pour les faire fonctionner. La plupart des appareils actuels utilisent des batteries lithium-ion rechargeables, une technologie qui a été commercialisée pour la première fois au début des années 90. Les batteries lithium-ion offraient une durée de vie plus longue, décharge améliorée et meilleure efficacité par rapport aux anciennes batteries rechargeables, mais présentent également des inconvénients notables. Le lithium peut être relativement cher et difficile à recycler, et les batteries au lithium peuvent avoir des problèmes de surchauffe.

Les batteries lithium-ion alimentent notre présent, mais l'avenir de l'énergie est peut-être en développement dans le laboratoire du professeur de génie biomédical et chimique Ian Hosein. Hosein et son équipe de recherche en science des matériaux mènent des recherches sur les matériaux qui pourraient être utilisés dans la prochaine génération de batteries.

"Quand on travaille en science des matériaux, les matériaux que nous fabriquons doivent répondre à de nombreuses attentes différentes, " dit Hosein. "Nous réfléchissons à ce qui se passe au-delà du lithium. D'autres matériaux peuvent être intrinsèquement plus sûrs, moins cher et plus respectueux de l'environnement."

Hosein et son équipe ont étudié des matériaux plus abondants comme le calcium, l'aluminium et le sodium pour voir comment ils peuvent être utilisés pour concevoir de nouvelles batteries.

« Si vous voulez pousser les véhicules électriques, vous devez vous assurer qu'il peut fournir beaucoup de puissance et se charger rapidement, " dit Hosein. " C'est une question fondamentale de la science des matériaux. Cela nécessite une recherche et un développement minutieux sur différents matériaux capables de charger et de stocker des ions. »

La recherche sur les batteries a une barre haute pour l'entrée, mais Hosein dit que l'Université de Syracuse a fait l'investissement nécessaire pour développer, tester et même prototyper des batteries. Il pense que le développement des batteries de prochaine génération est à peu près là où se trouvait le lithium dans les années 1980.

"Il y a des prises de risques. Il y aura des matériaux qui ne marcheront pas. Il faut être ouvert aux échecs, ", dit Hosein. "Parfois, cela peut être un coup dans le noir, mais vous devez essayer de savoir."

Pour commercialiser une nouvelle technologie de batterie, l'industrie devra voir un rapport coût-avantage au changement. Hosein dit qu'il semble que l'offre de lithium pourrait ne pas être en mesure de répondre à la demande à partir de cinq à sept ans.

"Nous voulons être là quand le besoin est prêt. Nous avons des installations de classe mondiale qui peuvent rivaliser avec les meilleurs laboratoires du pays, " dit Hosein. " Le travail que nous faisons n'est pas seulement progressif, il est transformateur et nécessite un investissement à long terme pour le mener à bien."