Le bureau de transfert de technologie de l'Université de Genève - Unitec - a célébré son 20ème anniversaire cette semaine. Par conséquent, Unitec a présenté un prix pour l'invention de l'année pour la première fois à l'occasion de la célébration d'anniversaire. Les lauréats de ce nouveau prix sont des chercheurs de l'Empa et de l'Université de Genève pour leur nouvelle méthode d'intégration d'un électrolyte de borate dans une batterie solide au sodium, également nouvellement développée par l'équipe. Les batteries à semi-conducteurs sont considérées comme une solution d'avenir prometteuse : elles se chargent plus rapidement, absorbent une plus grande quantité d'énergie et garantissent une plus grande sécurité car elles sont peu inflammables.

Fin 2017, des chercheurs de l'Empa avec à leur tête Arndt Remhof, en collaboration avec des collègues de l'Université de Genève, ont développé une telle batterie. L'électrolyte (solide) est constitué de closo-borate, qui est mélangé sous forme de poudre et pressé en une couche entre l'anode et la cathode (les deux pôles de la batterie). Cependant, cette variante présente - littéralement - des lacunes, car le contact nécessaire entre la couche de closo-borate est altéré par des fissures à la surface de la cathode, qui est constituée d'oxyde de chrome et de sodium poreux (NaCrO₂). Ces fissures empêchent un contact continu avec l'électrolyte, ce qui entrave le flux d'ions, c'est-à-dire le support de charge, et donc la capacité de charge de la batterie.

Le scientifique de l'Empa Léo Duchêne et son collègue Romain Moury de l'Université de Genève ont résolu ce problème en développant une nouvelle méthode pour insérer l'électrolyte pratiquement "sans soudure" entre l'anode et la cathode. Les sels de closo-borate sont dissous dans un liquide et "versés" entre la cathode et l'anode. Ensuite, le liquide s'évapore et il ne reste plus que des particules de borate qui, à l'état dissous, peuvent pénétrer dans la cathode jusqu'à la moindre irrégularité, grâce à leur dissolution. Ceci assure un contact continu entre les différentes couches de la batterie et augmente les performances de la batterie.

Les inventeurs se voient décerner le prix "Innovation de l'année" pour ce procédé innovant. "Ce prix est un signe que nous sommes sur la bonne voie en matière de recherche ", affirme M. Duchêne. "Mais il y a encore beaucoup à faire." L'équipe travaille actuellement sur le développement de la batterie solide au sodium dans le but de la rendre encore plus efficace pour qu'elle puisse survivre sur le marché.