Cryo-microscopie électronique

Pourquoi les batteries de smartphones explosent

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Une recherche récente permet d’en savoir plus sur les dendrites au sein des batteries équipant les appareils mobiles. Une découverte exploitant la technique qui a valu le prix Nobel au chimiste suisse Jacques Dubochet.

Batterie brûlée. (Source: So_P/ CC BY-ND 2.0)
Batterie brûlée. (Source: So_P/ CC BY-ND 2.0)

Les explosions de batteries de smartphones n’auraient rien à voir avec un éventuel complot ourdi par la CIA ou des hackers russes… La cause de ces dysfonctionnements serait plutôt à chercher du côté des dendrites, des structures nanométriques issues de l’accumulation de lithium et qui peuvent franchir les cloisons entre les différents segments d'une batterie, provoquant des courts-circuits. Les spécificités de ces dendrites ont pour la première fois été observées sur des images en hautes résolution, capturées grâce à une technologie dernier cri. En l’occurrence la cryo-microscopie électronique, qui a valu le prix Nobel de chimie 2017 à trois scientifiques, dont le Suisse Jacques Dubochet.

Les images en question ont été produites par des chercheurs américains de l’université de Stanford, en collaboration avec un laboratoire du département US de l’énergie. Publiés par la revue Science, leurs travaux ont permis de constater, pour la première fois, que les dendrites incriminées n’étaient pas de forme irrégulière comme précédemment suggéré par des photos au microscope électronique. Au contraire, ces dendrites ressemblent en réalité à des nanofils cristallins dotés de six facettes clairement structurées.

La technique de cryo-microscopie électronique permet d’observer un matériau fragile et chimiquement instable, en préservant son état primitif, explique le chercheur Yi Cui. Les travaux de son équipe ouvrent selon lui de nouvelles perspectives en vue de mettre au point des batteries plus performantes et sûres.

 

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