Une innovation prometteuse développée à l’UQTR

Par Audrey Leblanc
Une innovation prometteuse développée à l’UQTR
Le chargé de cours Dan Belosinschi du Département de chimie, biochimie et physique de l'UQTR. (Photo : (Photo - Audrey Leblanc))

Un chargé de cours de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), Dan Belosinschi, a développé une innovation fort prometteuse qui pourrait révolutionner les batteries au lithium. Il a développé une composante à base de fibres de bois qui rendrait les batteries plus sécuritaires et moins polluantes. Une demande de brevet sera même préparée au cours de l’année pour cette nouvelle technologie.

Ce que M. Belosinschi a développé, c’est une membrane ignifuge à base de fibres de bois pour remplacer celle en plastique utilisée présentement dans les batteries. Cette membrane joue le rôle de séparateur entre les électrodes (pôle positif et pôle négatif) pour éviter qu’ils se touchent et qu’il y ait un court-circuit. C’est le court-circuit qui crée une réaction en chaîne responsable de l’inflammation et de l’explosion dans la batterie. 

« Le problème avec la membrane actuellement utilisée, c’est qu’elle est faite à base de plastique. Le plastique est toujours inflammable. S’il arrive que les deux électrodes se touchent, la batterie prend feu et explose. Ça peut mettre des vies en danger », explique le chercheur.

Il a donc eu l’idée de faire un produit qui soit plus sécuritaire et moins polluant que le séparateur en plastique. Il a imaginé une membrane ignifuge faite à base de fibres de bois, une ressource naturelle du Québec. 

« C’est un type de papier fait de fibres de bois auquel on ajoute des composantes chimiques pour le rendre ignifuge, précise-t-il. On sait tous que le papier brûle, alors on a travaillé sur une réaction chimique facile à faire qui nous permet de greffer de toutes petites molécules à la surface de ces fibres de bois. Ces molécules ont un effet ignifuge. »

Pour que le produit fonctionne, il fallait aussi répéter les propriétés que l’on retrouve dans le séparateur en plastique, c’est-à-dire une membrane très mince, légère, poreuse (pour le passage des ions) et souple.

« On a aussi découvert en cours de route que la membrane est capable de capter les acides dégagés dans la batterie et relâcher du lithium à la place, ajoute M. Belosinschi. On peut donc prolonger la durée de vie des batteries. Et quand la batterie n’est plus bonne, la membrane qui est jetée sert de fertilisant au sol. Cette membrane n’est pas récupérée parce qu’elle n’a pas de valeur économique, mais au moins, jetée dans l’environnement, elle n’est pas nocive. » 

Des tests plus poussés

Jusqu’à présent, le produit a coché toutes les cases. « On peut dire mission accomplie au niveau du développement du matériel. Maintenant, la prochaine étape sera de le tester réellement à long terme dans des situations et des environnements différents. On est prêt à embarquer dans la deuxième phase du projet », indique M. Belosinschi.

Pour ce faire, il a développé un partenariat avec l’Université de Sherbrooke et la professeure Gessie Brisard. C’est là-bas qu’aura lieu la série de tests. Ceux-ci consisteront à mesurer la conductivité électrique, à mesurer la capacité de stockage de l’énergie pendant plusieurs cycles de charge et de décharge de la batterie, de même qu’à évaluer sa stabilité dans le temps.

« La beauté avec ce matériel, c’est qu’on n’est pas limité à un type de batterie, soutient M. Belosinschi. On peut l’intégrer dans n’importe quel type de batterie, pour les voitures ou pour une machine industrielle, par exemple. On n’est pas limité non plus à une certaine chimie. Ça peut aussi être utilisé dans des batteries au potassium. Le matériel est multifonctionnel. »

Une avancée rapide 

Non seulement la technologie développée par M. Belosinschi est unique et prometteuse, mais il ne lui a fallu que quelques mois pour en arriver là. Il a commencé à travailler sur ce projet au printemps.

Seul au départ, il a obtenu une bourse qui lui a permis d’embaucher une stagiaire pour l’été. Ils sont maintenant deux à travailler à temps plein sur ce projet. À cela s’ajoutent la professeure Gessie Brisard du Département de chimie de l’Université de Sherbrooke et le professeur François Brouillette de l’UQTR. 

Pour réaliser ses travaux de recherche, M. Belosinschi a bénéficié d’une bourse de recherche octroyée conjointement par le Syndicat des chargés de cours de l’UQTR et par la Fondation de l’UQTR.

On sait tous que le papier brûle, alors on a travaillé sur une réaction chimique facile à faire qui nous permet de greffer de toutes petites molécules à la surface de ces fibres de bois. Ces molécules ont un effet ignifuge. »

 Dan Belosinschi

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