Une pile Silicium-Air capable de fonctionner sans interruption pendant des milliers d’heures

Des chercheurs du Technion ont réussi à développer une pile Sicicone-Air capable de fonctionner sans interruption pendant des milliers d’heures. Ce développent a été publié dans le journal d’électrochimie le plus prestigieux : « Electrochemistry Communications ». Le Technion a déposé un brevet sur cette avancée.

Le professeur Yair Ein Eli de la faculté de génie des matériaux au Technion a étudié les piles métal-air durant des années. Les piles auxquelles nous sommes accoutumés ont une électrode positive, la cathode, et une électrode négative, l’anode. Les deux électrodes sont séparées par un liquide contenant des ions, l’électrolyte. « Dans les piles métal-air, une économie important est réalisée sur le poids et les coûts, car elles n’intègrent pas de cathode », explique le professeur Ein Eli. « Dans cette pile, la cathode est l’oxygène de l’atmosphère qui pénètre dans le dispositif au travers d’une membrane (Ce type de pile est utilisé pour les aides auditives par exemple, parce qu’elles sont légères et durent longtemps). [Par le passé, il y eut des tentatives de mise à niveau des ces piles pour la voiture électrique et les appareils électroniques portables. Dernièrement, cette piste a connu une nouvelle impulsion lorsque Toyota et Panasonic ont lancé un effort commun pour adapter la pile zinc-air pour les voitures électroniques du futur.] »
[L’institut technologique du Massachusetts (MIT), en partenariat avec des industriels tels IBM et Tesla motors, et avec le soutien des autorités américaines, tentent de développer des piles lithium-air rechargeables capables d’atteindre une densité d’énergie dix fois supérieure à celle des technologies existantes (elles fonctionneront dix fois plus longtemps ou permettront de voyager à des vitesses dix fois plus rapides). ]
Le professeur Ein Eli propose d’utiliser des piles silicium-air. « Le silicium est un matériau plus abondant, sans danger, plus stable, léger, et a une forte capacité énergétique (quatre électrons sont transférés lors de l’oxydation d’un unique atome de silicium). En fait, il est transformé en sable (dioxyde de silicium) par l’utilisation de la pile. Ce sera une pile non-rechargeable, comme il en existe aujourd’hui. »
Ce type de piles, qui peut être stocké sans limitation de durée, sera intéressant pour la médecine (par exemple dans les pompes pour diabétiques ou les aides auditives) et en électronique, en tant que composant intégré à une structure entièrement composée de silicium. Cette pile innovante peut fournir l’énergie nécessaire pour des milliers d’heures de fonctionnement sans besoin de remplacement.
Cette recherche est financée par le Binational Research Fund, avec la participation du doctorant Gil Cohen et Dr. David Starovetsky du Technion, et du professeur Digby Macdonald de la Penn State University aux Etats-Unis.

David Bitton