Des chercheurs de l'Université McGill au Canada ont récemment démontré une nouvelle batterie dégradable. Sa conception s'inspire de la « pile au citron » couramment utilisée dans les expériences scientifiques au collège et utilise des substances acides pour améliorer la conductivité de l'électrolyte. L'équipe a utilisé de la gélatine comme support d'électrolyte, combinée à des acides organiques tels que l'acide citrique présent dans les citrons, pour rendre la batterie plus respectueuse de l'environnement tout en conservant de bonnes propriétés conductrices.
La batterie utilise de la gélatine comme électrolyte et du magnésium et du molybdène comme matériaux d'électrode, qui sont tous deux relativement doux dans l'environnement du sol et peuvent se décomposer en toute sécurité avec le temps. Les chercheurs ont souligné que lorsque des électrodes de magnésium sont utilisées seules, il est facile de former une couche superficielle qui entrave la réaction entre l'électrolyte et l'électrode. L'ajout d'acides organiques tels que l'acide citrique et l'acide lactique peut briser cette « couche de passivation » et augmenter considérablement la tension et la durée de vie de la batterie.
Une fois le système de matériaux déterminé, l'équipe s'est ensuite inspirée de l'art japonais du « Kirigami » pour découper la batterie selon un motif spécifique afin qu'elle forme une structure tridimensionnelle similaire une fois étirée. Cette structure permet à la batterie d'être étirée dans le sens de la longueur jusqu'à environ 180 % de sa longueur d'origine tout en maintenant la stabilité de la tension, s'adaptant ainsi aux exigences de flexibilité et d'ajustement des dispositifs portables et des dispositifs implantables dans le corps.
Afin de vérifier la faisabilité d’une application pratique, les chercheurs ont réalisé un simple capteur de pression porté au doigt et alimenté par cette petite pile d’environ 1 × 1 cm. Des tests ont montré que la batterie peut piloter le capteur de manière stable et que sa puissance de sortie n'est que légèrement inférieure à celle d'une batterie AA standard, ce qui indique que sa capacité d'alimentation dans les micro-électroniques portables a une valeur pratique.
En termes de respect de l'environnement, des expériences ont montré que lorsque la batterie est immergée dans une solution tampon phosphate après avoir été épuisée, son électrolyte et son électrode en magnésium sont pratiquement complètement dégradés en moins de deux mois, tandis que l'électrode en molybdène se dégrade plus lentement mais peut également se décomposer avec le temps. L'équipe de recherche estime que cette réussite prouve que des matériaux tels que la gélatine et les acides organiques peuvent être utilisés pour construire des batteries flexibles plus respectueuses de l'environnement, qui devraient réduire les déchets électroniques et la pollution par les métaux lourds dans les futurs appareils portables, implants médicaux et terminaux Internet des objets.