Publié le 24 février 2026 à 19h00. Des chercheurs chinois ont mis au point une nouvelle batterie à base d’eau, prometteuse pour le stockage d’énergie stationnaire, grâce à sa sécurité accrue, sa longue durée de vie et son impact environnemental réduit.
- Cette nouvelle batterie utilise un électrolyte neutre, la rendant non inflammable et éliminant les risques liés aux batteries lithium-ion traditionnelles.
- Elle a démontré une capacité à supporter plus de 120 000 cycles de charge, surpassant significativement les performances des batteries actuelles.
- La technologie est particulièrement adaptée aux applications de stockage d’énergie à grande échelle, comme les réseaux électriques, plutôt qu’aux appareils mobiles.
Le stockage de l’énergie est un élément clé pour l’exploitation fiable des sources d’énergie renouvelable comme l’éolien et le solaire. Cependant, les systèmes de batteries existants présentent des inconvénients majeurs : les batteries lithium-ion, largement utilisées, contiennent des électrolytes inflammables, présentent un risque d’incendie en cas de dommage et nécessitent des procédures d’élimination complexes. Une équipe de chercheurs chinois propose une alternative innovante, une batterie à base d’eau fonctionnant avec un électrolyte neutre, non toxique et capable de réaliser un nombre exceptionnellement élevé de cycles de charge.
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Nature Communications. L’étude a été menée conjointement par des chercheurs de l’Université de la ville de Hong Kong, de l’Université des sciences et technologies du Sud, de l’Université de Yanan et du Laboratoire des matériaux du lac Songshan.
Contrairement à de nombreuses batteries aqueuses qui utilisent des solutions acides ou alcalines, ce nouveau système repose sur un électrolyte neutre, avec un pH de 7, comparable à celui de l’eau de tofu, selon les chercheurs. Ils affirment que leur système offre une « stabilité exceptionnelle à long terme et un respect de l’environnement dans des conditions neutres », comme le rapporte le South China Morning Post (SCMP).
Les électrolytes acides ou basiques peuvent provoquer des réactions secondaires indésirables et compliquer le processus d’élimination. La nouvelle solution, en revanche, est considérée comme respectueuse de l’environnement et conforme aux normes internationales telles que la norme ISO 14001 et la loi américaine sur la conservation et la récupération des ressources. Selon l’étude, la batterie pourrait être « éliminée directement dans l’environnement » sans nécessiter de traitement spécifique des déchets dangereux.
En laboratoire, les chercheurs ont testé la cellule à une densité de courant de 20 ampères par gramme. Le système a réalisé plus de 120 000 cycles de charge. À titre de comparaison, les batteries des smartphones présentent généralement une dégradation significative après environ 800 cycles, tandis que les voitures électriques ont une durée de vie comprise entre 1 500 et 3 000 cycles. Même les systèmes de stockage LFP (lithium fer phosphate) à grande échelle, conçus pour une longue durée de vie dans les réseaux électriques, ne dépassent généralement pas 6 000 à 10 000 cycles.
La capacité spécifique de l’électrode négative atteint 112,8 milliampères-heures par gramme. La batterie atteint une tension de 2,2 volts dans une cellule complète, avec une énergie spécifique de 48,3 wattheures par kilogramme, calculée en fonction de la masse totale des électrodes et de l’électrolyte.
Techniquement, le système est basé sur des polymères organiques covalents comme électrode négative. Ces matériaux contiennent des liaisons qui facilitent une cinétique de réaction rapide et permettent le stockage d’ions divalents tels que le magnésium (Mg²⁺) et le calcium (Ca²⁺). Ces ions sont considérés comme potentiellement moins chers et plus sûrs que le lithium, tout en imposant des exigences élevées au matériau des électrodes. L’étude démontre que les polymères utilisés fonctionnent de manière stable dans les électrolytes neutres et limitent les réactions secondaires.
Bien que l’énergie spécifique de 48,3 Wh/kg soit inférieure à celle des batteries lithium-ion typiques (qui atteignent souvent plusieurs centaines de Wh/kg), cette technologie n’est pas destinée aux applications mobiles comme les smartphones ou les voitures électriques. Son principal atout réside dans sa durabilité, ce qui la rend particulièrement adaptée aux applications de stockage d’énergie stationnaire, telles que les réseaux électriques. Une batterie à base d’eau avec 120 000 cycles pourrait ainsi assurer la fiabilité de l’électricité produite par les parcs solaires ou éoliens pendant de nombreuses années sans nécessiter de remplacement prématuré. Des systèmes d’alimentation de secours pour les centres de données ou les infrastructures critiques pourraient également en bénéficier, grâce à l’absence de risque d’incendie.
La viabilité de cette technologie au-delà du laboratoire reste à démontrer. La production à grande échelle de polymères organiques doit être économiquement viable, et les performances du système doivent être validées dans des conditions réelles, avec des températures variables et des profils de charge différents.
Les chercheurs soulignent néanmoins le potentiel de cette avancée. « De telles réalisations soulignent le potentiel de recherche de ce travail et sa promesse d’applications pratiques », indiquent-ils. Si la mise en œuvre industrielle réussit, la batterie à base d’eau pourrait établir de nouvelles normes dans le domaine du stockage d’énergie stationnaire, non pas grâce à une densité énergétique plus élevée, mais grâce à sa sécurité, à sa compatibilité environnementale et à sa durabilité exceptionnelle.
En résumé :
- Une nouvelle batterie à base d’eau utilise un électrolyte neutre (pH 7), est ininflammable et réalise plus de 120 000 cycles de charge en laboratoire, surpassant les systèmes lithium-ion habituels.
- Dans Nature Communications, les chercheurs rapportent une tension de cellule de 2,2 volts, jusqu’à 48,3 Wh/kg d’énergie spécifique et des performances stables à 20 A/g sur toute la période de test.
- En raison de son haut niveau de sécurité et de durabilité, la technologie est destinée au stockage en réseau stationnaire, et non aux smartphones ou aux voitures électriques.