Imaginez avoir accès à une batterie, qui a le potentiel d'alimenter votre téléphone pendant cinq jours consécutifs, ou permettre à un véhicule électrique de parcourir plus de 1000 km sans avoir besoin de "faire le plein".

Les chercheurs de l'Université Monash sont sur le point de commercialiser la batterie lithium-soufre (Li-S) la plus efficace au monde, qui pourrait surperformer les leaders actuels du marché de plus de quatre fois, et alimenter l'Australie et d'autres marchés mondiaux dans le futur.

Le Dr Mahdokht Shaibani du département d'ingénierie mécanique et aérospatiale de l'Université Monash a dirigé une équipe de recherche internationale qui a développé une batterie Li-S ultra-haute capacité qui a de meilleures performances et moins d'impact sur l'environnement que les produits lithium-ion actuels.

Les chercheurs ont un brevet déposé approuvé (PCT/AU 2019/051239) pour leur procédé de fabrication, et des cellules prototypes ont été fabriquées avec succès par les partenaires allemands de R&D Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology.

Certains des plus grands fabricants mondiaux de batteries au lithium en Chine et en Europe ont exprimé leur intérêt pour l'augmentation de la production, avec d'autres tests qui auront lieu en Australie au début de 2020.

L'étude a été publiée dans Avancées scientifiques vendredi, 3 janvier 2020.

Le professeur Mainak Majumder a déclaré que ce développement était une percée pour l'industrie australienne et pourrait transformer la façon dont les téléphones, voitures, les ordinateurs et les réseaux solaires sont fabriqués à l'avenir.

« La fabrication et la mise en œuvre réussies de batteries Li-S dans les voitures et les réseaux capteront une partie plus importante de la chaîne de valeur estimée à 213 milliards de dollars du lithium australien, et révolutionnera le marché australien des véhicules et fournira à tous les Australiens un marché de l'énergie plus propre et plus fiable, " dit le professeur Majumder.

"Notre équipe de recherche a reçu plus de 2,5 millions de dollars de financement du gouvernement et de partenaires industriels internationaux pour tester cette technologie de batterie dans les voitures et les réseaux à partir de cette année, ce qui nous passionne le plus."

Utilisant les mêmes matériaux dans les batteries lithium-ion standard, les chercheurs ont reconfiguré la conception des cathodes au soufre afin qu'elles puissent s'adapter à des charges de contrainte plus élevées sans une baisse de la capacité ou des performances globales.

Inspiré par l'architecture de pont unique enregistrée pour la première fois dans le traitement des poudres détergentes dans les années 1970, l'équipe a conçu une méthode qui a créé des liaisons entre les particules pour s'adapter au stress et offrir un niveau de stabilité jamais vu dans aucune batterie à ce jour.

Des performances attractives, avec des coûts de fabrication réduits, approvisionnement abondant en matériel, la facilité de traitement et l'empreinte environnementale réduite rendent cette nouvelle conception de batterie attrayante pour les futures applications du monde réel, selon le professeur agrégé Matthew Hill.

"Cette approche ne favorise pas seulement des mesures de haute performance et une longue durée de vie, mais est aussi simple et extrêmement économique à fabriquer, utilisant des procédés à base d'eau, et peut conduire à des réductions significatives des déchets dangereux pour l'environnement, ", a déclaré le professeur agrégé Hill.