C'est à la fois le fléau de notre existence et une aubaine. La batterie lithium-ion rechargeable alimente la plupart de nos appareils, des smartphones aux ordinateurs portables en passant par les voitures électriques. Et les trois hommes qui ont fait partie intégrante de son développement viennent de recevoir le prix Nobel de chimie.
John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham et Akira Yoshino partageront le prix Nobel de cette année "pour le développement de batteries lithium-ion", a déclaré ce matin l'Académie royale suédoise des sciences.
Whittingham, de l'Université de Binghamton, Université d'État de New York, tout en développant des technologies pour l'énergie sans combustibles fossiles, a découvert un matériau riche en énergie qu'il a utilisé pour créer une cathode (électrode chargée négativement) dans une batterie lithium-ion. Lorsqu'elle est examinée au niveau moléculaire, cette cathode - fabriquée à partir de disulfure de titane - avait de petits coins où les ions lithium pouvaient se cacher. La batterie résultante, avec du lithium métallique comme anode, a créé 2 volts de puissance.
"Cependant, le lithium métallique est réactif et la batterie était trop explosive pour être viable", a déclaré la fondation du prix Nobel dans un communiqué.
Goodenough, de l'Université du Texas à Austin, a créé une batterie similaire utilisant de l'oxyde de cobalt (également avec peu d'ions lithium cachés dans ses espaces vides) comme cathode, résultant en une puissance pouvant atteindre 4 volts. "Ce fut une percée importante et conduirait à des batteries beaucoup plus puissantes", a déclaré la fondation du prix Nobel.
Puis, en s'appuyant sur la cathode de Goodenough, Yoshino "a créé la première batterie lithium-ion commercialement viable en 1985", a déclaré la fondation du prix Nobel. Yoshino, qui travaille à Asahi Kasei Corporation, Tokyo, et à l'Université Meijo, Nagoya, Japon, a remplacé le matériau de l'anode. Au lieu du lithium métallique, il a utilisé un matériau carboné appelé coke de pétrole qui peut cacher les ions lithium dans ses espaces moléculaires.
Cette batterie ne repose pas sur des réactions chimiques comme d'autres l'ont fait et repose plutôt sur le flux d'ions lithium entre l'anode et la cathode. Le résultat? Une batterie légère qui peut être chargée des centaines de fois avant que ses performances ne prennent un coup.
En plus de garder tous nos gadgets chargés, les batteries lithium-ion peuvent stocker beaucoup d'énergie solaire et éolienne.
"Les batteries au lithium-ion ont révolutionné nos vies depuis leur entrée sur le marché en 1991. Elles ont jeté les bases d'une société sans fil et sans combustibles fossiles, et sont du plus grand avantage pour l'humanité", a déclaré la Fondation du prix Nobel.
Les trois lauréats se partageront le prix Nobel de 9 millions de couronnes (environ 909 000 $).
