A défaut de pompiers dévolus à ces minidéparts de feu technologique, les chercheurs de l'université américaine de Stanford ont conçu un extincteur moléculaire. Ils en dévoilent le fonctionnement dans Science Advances.
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A défaut de pompiers dévolus à ces minidéparts de feu technologique, les chercheurs de l'université américaine de Stanford ont conçu un extincteur moléculaire. Ils en dévoilent le fonctionnement dans Science Advances.Oubliez la bouteille rouge embarquée dans votre voiture, l'extincteur moléculaire a l'apparence d'une grille de barbecue. Miniaturisée, elle est adaptée à la taille de la batterie de votre smartphone ou cigarette électronique. Sa paroi externe rigide est constituée de polymères particuliers. Tandis qu'au sein de sa structure est enfermée une solution retardatrice de flammes composée d'organophosphorés. Dans le prototype développé par l'équipe du professeur Yi Cui, c'est au sein même de la batterie, soit directement dans la solution électrolytique hautement inflammable séparant l'anode de la cathode, que cette grille-extincteur est logée. Dans les conditions normales d'usage, il est fréquent que la batterie atteigne 70° voire 80°C. A ces températures, la grille demeure insoluble, stable et inerte. Mais lorsque la batterie s'emballe, portant sa température au-dessus de 160°C, la coque de polymères de l'extincteur moléculaire fond et se rompt en larguant ses molécules ignifuges dans la solution d'électrolytes enflammés. Ce qui, aux dires des concepteurs, " supprime efficacement la combustion de ces derniers ".L'incendie naissant meurt avant d'avoir provoqué l'explosion de la batterie. Cet échauffement délétère de batterie est causé par la formation de dendrites, c'est-à-dire une croissance anormale de cristaux lithium dans la solution électrolytique. " Lorsque l'ion Li+ prend un électron à l'anode métallique, il y a formation de LiM. Ce composé est la base des dendrites. Au fil du temps, ces dernières vont croître à travers l'électrolyte par nucléation successive. Elles tirent leur nom de leur ressemblance avec les branches d'un arbre, explique le professeur Jean-François Gohy, responsable de l'unité de chimie des matériaux inorganiques et organiques à l'UCL. L'accident intervient lorsque les dendrites sont si grandes qu'elles relient l'anode à la cathode : cela provoque alors un court-circuit. " Après cette étincelle, " la batterie s'échauffe et le solvant organique de la solution électrolytique nécessaire pour la diffusion des électrons entre anode et cathode se dilate. Et parfois, cette dilatation est telle qu'elle conduit à l'explosion ", précise Jean-François Gohy, qui se dit séduit par l'idée d'une encapsulation des retardateurs de flammes tel que conçu dans le prototype d'extincteur moléculaire. Par Laetitia Theunis.