Publié le 26 février 2026 à 4h49. Des chercheurs chinois ont mis au point une nouvelle batterie à base d’eau, prometteuse pour le stockage d’énergie stationnaire, grâce à une chimie innovante qui élimine les risques d’incendie et offre une durée de vie exceptionnellement longue.
- Cette nouvelle batterie utilise un électrolyte neutre, comparable à l’eau de tofu, la rendant non toxique et ininflammable.
- Elle a atteint plus de 120 000 cycles de charge en laboratoire, surpassant largement les performances des batteries lithium-ion classiques.
- Le système est basé sur des polymères organiques qui stockent des ions magnésium et calcium, potentiellement moins chers et plus sûrs que le lithium.
Le stockage de l’énergie est un élément clé de la transition vers les énergies renouvelables, mais les batteries lithium-ion actuelles présentent des inconvénients majeurs : elles contiennent des électrolytes inflammables, peuvent prendre feu en cas de dommage et nécessitent des procédures d’élimination complexes. Une équipe de chercheurs chinois propose une alternative radicalement différente, publiée dans la revue Nature Communications. Leur batterie à base d’eau, utilisant un électrolyte neutre, promet une sécurité accrue et une durabilité exceptionnelle.
Contrairement à de nombreuses batteries aqueuses qui reposent sur des solutions acides ou alcalines, ce nouveau système utilise une solution électrolytique au pH de 7, chimiquement neutre. Selon les chercheurs, cette solution est comparable à l’eau de tofu. 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 de recyclage. 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.
Les tests en laboratoire ont démontré une capacité spécifique de l’électrode négative atteignant 112,8 milliampères-heures par gramme. La cellule complète atteint une tension de 2,2 volts, avec une énergie spécifique de 48,3 wattheures par kilogramme, calculée en fonction de la masse totale des électrodes et de l’électrolyte. Plus impressionnant encore, le système a réalisé plus de 120 000 cycles de charge à une densité de courant de 20 ampères par gramme. À titre de comparaison, les batteries de smartphones perdent généralement une capacité significative après environ 800 cycles, tandis que les voitures électriques offrent entre 1 500 et 3 000 cycles. Même les systèmes de stockage LFP à grande échelle pour les réseaux électriques ont une durée de vie comprise entre 6 000 et 10 000 cycles.
Techniquement, le système repose 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. L’accent est mis sur le stockage stationnaire, où la durée de vie est un facteur crucial. Une batterie à base d’eau avec 120 000 cycles pourrait alimenter de manière fiable l’électricité produite par les parcs solaires ou éoliens pendant de nombreuses années, sans nécessiter de remplacement prématuré. Des applications potentielles incluent également les systèmes d’alimentation de secours pour les centres de données ou les infrastructures critiques, où la sécurité est primordiale.
La viabilité économique de la production à grande échelle de ces polymères organiques reste un défi. De plus, les performances du système dans des conditions de température variables et avec des profils de charge réels doivent encore être validées. Les chercheurs soulignent toutefois le potentiel de cette avancée : « De telles réalisations soulignent le potentiel de recherche de ce travail et sa promesse d’applications pratiques », concluent-ils.
En résumé :
- Une nouvelle batterie à base d’eau utilise une solution électrolytique neutre (pH 7), est ininflammable et réalise plus de 120 000 cycles de charge en laboratoire, surpassant les systèmes lithium-ion habituels.
- Les chercheurs ont rapporté dans Nature Communications 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.