Le prix Nobel de chimie récompense les batteries lithium-ion

Trois chercheurs sont les lauréats du prix Nobel de chimie 2019: John B. Goodenough, 97 ans, de l'Université du Texas, M. Stanley Whittingham, 78 ans, de la State University de New York, et Akira Yoshino, 71 ans, de l'Université Meijo de Nagoya au Japon.

Ils ont réussi à inventer la batterie la plus puissante qui soit. Légère, rechargeable et puissante, elle est très utile: elle peut servir à des voitures électriques capables de parcourir de longues distances, des pacemakers, des batteries pour la téléphonie mobile, des ordinateurs, notamment. Sa demande explose face à l'urgence climatique (écouter Jacques Dubochet ci-dessous).

>> Modèle de batterie traditionnelle :

Dans le sillage des crises pétrolières des années 1970, Stanley Whittingham, aujourd'hui professeur à la Binghamton University, dans l'Etat de New York, se met en quête de sources d'énergie non-fossiles. C'est ainsi qu'il découvre une méthode pour produire de l'énergie à partir du lithium

Le lithium est un composant clef de l'invention: un élément métallique qui flotte brièvement dans l'eau, sa faiblesse – sa réactivité – est aussi sa force. Comme il est léger et occupe peu de volume, il peut être stocké dans un petit espace et être très efficace.

>> La batterie de M. Stanley Whittingham :

L'importance des ions

Mais le lithium métallique a aussi des défauts, notamment dans le voltage. Et c'est le docteur Goodenough qui a trouvé une solution en 1984 pour que les ions du lithium puissent circuler librement dans la batterie et qu'elle soit plus efficace: il produit de l'énergie à partir d'oxyde métallique au lieu de disulfure.

En 1980, John Goodenough démontre que la combinaison d'oxyde de cobalt et d'ions de lithium peut produire jusqu'à 4 volts.

>> La batterie de John B. Goodenough :

Le docteur Yoshino a aussi réfléchi au remplacement du lithium et a fait des expériences avec du carbone: au téléphone avec le Comité Nobel, le chimiste affirme que "c'est la curiosité" qui a mené ses recherches.

>> La batterie d'Akira Yoshino :

Deux électrodes libèrent des ions de lithium et passent d'un matériaux à l'autre, rendant la batterie très sûre. Les trois chimistes n'ont étonnamment jamais travaillé ensemble, mais chacun de son côté.

Une batterie universelle

Cette invention peut à la fois être utilisée dans des éléments très petits, comme les aides auditives, ou très grands, comme des voitures.

La batterie au lithium-ion "peut également conserver des quantités significatives d'énergie solaire et éolienne, ouvrant la voie à une société libérée des énergies fossiles", a expliqué l'Académie suédoise royale des sciences qui décerne le prix.

"Je pense que le changement climatique est un défi très grave pour l'humanité et les batteries au lithium-ion peuvent stocker de l'électricité", a réagi Akira Yoshino.

"Ils ont travaillé pour le bénéfice de l'Humanité", a souligné l'un des membres du Nobel.

Heureux!

A 97 ans, l'Américain John Goodenough devient le plus vieux lauréat nobélisé de l'Histoire. Dans une interview donnée au magazine Nature, le chimiste avoue qu'il était en train de se brosser les dents lorsqu'on lui a appris la nouvelle.

Il s'est dit "très reconnaissant de recevoir cet honneur": "C'est fantastique, mais je suis la même personne qu'auparavant", ajoute-t-il avant d'éclater de rire.

"A mon âge, ça ne fait pas grande différence!" Pour lui, c'est une suprise qu'il était impossible d'anticiper.

Le presque centenaire explique que, oui, il est toujours actif: "Je vais au laboratoire tous les jours. Je travaille encore, oui. Que ferais-je d'autre? Prendre ma retraite et attendre la mort? Non, je ne pense pas!", laissant éclater son rire joyeux et communicatif (écouter ci-dessus).

Stéphanie Jaquet

>> Ecouter la réaction de Jacques Dubochet, biochimiste suisse et prix Nobel de chimie en 2017 :

Keystone - Laurent Gillieron