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Une équipe chinoise a mis au point un matériau capable de détecter une fuite dans une batterie lithium-ion avant qu’elle ne prenne feu. Une innovation qui pourrait, à terme, renforcer la sécurité de nos appareils du quotidien.
Un matériau capable de flairer les fuites
En début d’année, une équipe chinoise de scientifiques a publié une étude1 dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces. Celle-ci avait pour objectif de développer un capteur de gaz capable de détecter très tôt une fuite d’électrolyte dans les batteries utilisant la technologie lithium-ion. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé une simulation informatique afin d’étudier quel matériau serait le plus à même de détecter la vapeur d’éthylène carbonate (EC), composant clé de l’électrolyte. Après avoir testé plus de 500 matériaux, les scientifiques ont découvert COF‑QA‑4.
COF‑QA‑4 est un Covalent Organic Frameworks (COF). Afin de bien comprendre de quoi il s’agit, imaginez simplement une ruche d’abeilles, mais à l’échelle atomique. Chaque COF est une structure géométrique régulière faite de petits pores. COF‑QA‑4 a été créé pour que ses pores attirent et captent les molécules d’éthylène carbonate. Lorsque ça arrive, sa structure change légèrement, ce qui modifie sa conductivité. C’est la variation de cette conductivité qui est mesurée pour un capteur, chargé de donner l’alerte.
En bref, lorsqu’une batterie lithium-ion commence à fuir, COF‑QA‑4 « sent » immédiatement la vapeur d’EC, sa conductivité change, le capteur le détecte, et il alerte l’utilisateur du problème avec la batterie.
Une innovation encore loin de la commercialisation
Bien sûr, ce n’est pas demain la veille que ce capteur sera intégré aux batteries de cigarettes électroniques. Il faudrait d’abord produire le matériau à grande échelle, puis réussir à miniaturiser et intégrer le système de détection. Des efforts coûteux, qui devraient d’abord viser des batteries plus grosses, comme celles des voitures ou ordinateurs, avant, peut-être, d’atteindre les modèles plus compacts.
Le travail de ces chercheurs reste intéressant malgré tout, puisque ce capteur pourrait être intégré à de nombreux appareils. Des voitures électriques aux outils sans fil, en passant par les drones ou encore les téléphones portables, sa présence pourrait éviter de nombreux accidents.
Chaque année, de nombreux incendies se déclarent à cause d’un problème de batterie. Selon la Consumer Product Safety Commission (CPSC) des États-Unis, plus de 25 000 incidents seraient survenus dans le pays entre les années 2017 et 20221. Au Royaume-Uni, en 2023, le pays aurait connu 1 200 incendies de batteries en tout genre (ordinateurs portables, etc.), soit une augmentation de 71 % par rapport à l’année précédente.
Sources et références
1 Zhao, L., Yu, C., et al. (2025). Computational screening guiding the development of a covalent‑organic framework‑based gas sensor for early detection of lithium‑ion battery electrolyte leakage. ACS Applied Materials & Interfaces, 17, 10108–10117. https://doi.org/10.1021/acsami.4c19321
2 Micromobility Products-Related Deaths, Injuries, and Hazard Patterns: 2017–2022. Voir le rapport
3 The Times. Firefighters raise alert over alarming rise in battery fires. Voir l’article
Genève, Suisse
