Une injection révolutionnaire redonne une seconde jeunesse aux batteries vieillissantes

Scientists Say They've Created an Injection That Makes Aging Batteries Charge Like They're Young Again

Une injection révolutionnaire redonne une seconde jeunesse aux batteries vieillissantes

Des chercheurs chinois ont mis au point une technique pour redonner une seconde vie aux batteries lithium-ion. Présentée sous forme d'injection, cette méthode prolonge considérablement leur durée de vie et leur permet de fonctionner presque comme neuves, selon une étude publiée dans la prestigieuse revue Nature.

«Si nous pouvons faire une injection à une personne malade pour l'aider à guérir, pourquoi ne pas avoir aussi une potion magique pour les batteries à plat?», s'interroge Yue Gao, chimiste à l'Université Fudan de Shanghai et coauteur de l'étude. Cette innovation pourrait marquer un tournant dans la réduction des déchets de batteries lithium, un problème majeur pour les véhicules électriques censés être une alternative écologique aux voitures à essence.

Les batteries des véhicules électriques sont difficiles à recycler et, si elles ne sont pas éliminées correctement, elles peuvent libérer des produits chimiques toxiques. Bien que le recyclage reste essentiel, les installations spécialisées nécessaires pour traiter ces batteries sont encore en développement.

En général, une batterie lithium-ion de véhicule électrique dure entre huit et douze ans avant d'être considérée comme «morte», c'est-à-dire qu'elle a perdu plus de 20% de sa capacité initiale. Le remplacement de ces batteries représente un coût énorme, environ 40% du prix d'un véhicule électrique neuf.

L'équipe de chercheurs a utilisé l'apprentissage automatique pour identifier une molécule capable de régénérer les batteries. Le modèle a suggéré trois candidats, dont le plus prometteur était un sel appelé trifluorométhanesulfinate de lithium. Dissous dans une solution électrolytique, ce sel libère des ions lithium qui réintègrent les cellules dégradées de la batterie.

Des expériences ont montré que l'injection de cette solution pouvait restaurer jusqu'à 96% de la capacité d'une batterie, prolongeant sa durée de vie à près de 12 000 cycles de charge. À titre de comparaison, les batteries de véhicules électriques sont conçues pour durer entre 1 500 et 2 000 cycles.

«Le travail de cette équipe est révolutionnaire car il offre une nouvelle approche pour réutiliser les batteries en fin de vie», explique Jiangong Zhu de l'Université Tongji à Shanghai, spécialiste des batteries pour véhicules électriques. Cependant, les chercheurs reconnaissent que leur injection miracle n'est pas encore prête pour le marché. Des tests supplémentaires sont nécessaires pour adapter la technique à des batteries complètes, qui peuvent contenir des milliers de cellules.

Phát minh đột phá: Mũi tiến 'trẻ hóa' pin cũ, sạc nhanh như mới

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa phát triển một kỹ thuật giúp hồi sinh pin lithium-ion. Bằng một loại dung dịch tiêm đặc biệt, tuổi thọ pin được kéo dài đáng kể và hoạt động gần như mới, theo nghiên cứu đăng trên tạp chí danh tiếng Nature.

"Nếu có thể tiêm thuốc giúp bệnh nhân hồi phục, tại sao không tạo ra 'thần dược' cho pin cạn kiệt?" - Yue Gao, nhà hóa học tại Đại học Phúc Đán (Thượng Hải), đồng tác giả nghiên cứu chia sẻ. Đây có thể là bước đột phá trong giảm rác thải pin lithium - điểm trừ lớn của xe điện dù được quảng cáo thân thiện môi trường hơn xe xăng.

Pin xe điện cực khó tái chế. Nếu xử lý không đúng cách, chúng rò rỉ hóa chất độc hại ngấm vào đất. Dù tái chế vẫn là ưu tiên, các cơ sở xử lý pin chuyên dụng hiện vẫn đang được xây dựng.

Thông thường, pin lithium-ion xe điện có tuổi thọ 8-12 năm trước khi bị coi là "chết" (giảm dưới 80% dung lượng ban đầu). Thay pin là gánh nặng kinh tế lớn vì chúng chiếm tới 40% giá trị xe mới.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng việc tìm phân tử có khả năng bổ sung ion lithium cho pin suy yếu. "Chúng tôi dùng trí tuệ nhân tạo để dự đoán cấu trúc phân tử phù hợp" - Chihao Zhao, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết. Mô hình AI đã đề xuất 3 ứng viên, nổi bật nhất là muối lithium trifluoromethanesulfinate.

Khi hòa tan trong dung dịch điện phân, muối này giải phóng ion lithium bù vào các cell pin bị thoái hóa. Thử nghiệm cho thấy, tiêm dung dịch vào pin giúp phục hồi 96% dung lượng, kéo dài tuổi thọ lên 12.000 chu kỳ sạc - con số ấn tượng so với 1.500-2.000 chu kỳ thiết kế tiêu chuẩn.

"Nghiên cứu mang tính cách mạng khi đề xuất phương án tái sử dụng pin hết hạn" - chuyên gia Jiangong Zhu (Đại học Đồng Tế) nhận định. Tuy nhiên, nhóm tác giả thừa nhận giải pháp chưa sẵn sàng thương mại hóa. Cần thêm nghiên cứu để áp dụng lên toàn bộ cụm pin - vốn chứa hàng nghìn cell riêng lẻ.