Le prix Nobel de chimie a été attribué ce mardi à John B. Goodenough, Stanley Whittingham et Akira Yoshino pour avoir "développé les batteries lithium-ion". Une distinction qui permet au premier nommé de devenir le nouveau doyen des lauréats, à 97 ans. L'académie suédoise a tenu à récompenser les travaux de ce trio américano-anglo-japonais, qui ont ouvert la voie à "un monde rechargeable".
"Les batteries lithium-ion ont révolutionné nos vies et sont utilisées partout: des téléphones mobiles aux ordinateurs portables sans oublier les voitures électriques", ont déclaré les membres de l'académie Nobel. "Grâce à leurs travaux, les lauréats de cette année ont posé les fondations d'un monde sans fil et d'une société capable de se passer de combustibles fossiles".
C'est au début des années 1970, alors que le premier "choc pétrolier" [une augmentation drastique du prix de cette matière première], que Stanley Whittingham s'attelle à la mise au point d'une technologie qui pourrait permettre de se passer des énergies fossiles, ou du moins d'en être moins dépendant. Ses recherches l'amènent à se pencher sur un élément chimique très prometteur, le lithium, et à créer la première batterie fonctionnelle de ce type. Ce prototype, s'il est très éloigné des batteries modernes - instable, sujette à des risques d'explosion trop importants, elle n'est pas viable à l'échelle industrielle -, marque la première étape d'une future révolution.
Quelques années plus tard, John Goodenough prédit que le potentiel de cette batterie lithium pourrait être plus grand à condition de changer l'un des matériaux. En 1980, il parvient à démontrer que l'usage d'oxyde de cobalt - à la place d'un sulfure métallique - permet de doubler leur puissance : de 2 à 4 volts. Une importante percée qui conduit à une amélioration progressive de la puissance des batteries.
Du laboratoire de recherche à l'industrialisation massive
Poursuivant le travail des deux pionners, Akira Yoshino réussit, en 1985, à se passer du lithium pur de la batterie et à le remplacer par des ions-lithium, beaucoup plus stables. La batterie devient surtout plus légère et résistante, pouvant être chargée des centaines de fois avant que ses performances ne se détériorent, notamment parce que ces batteries lithium-ion ne fonctionnent pas grâce à des réactions chimiques, qui décomposent à terme leur efficacité. De fait, il crée la première batterie commercialement viable et la première mise sur le marché se déroule en 1991.
Ce prix Nobel était attendu depuis des années, en raison de l'impact majeur de l'usage de ces batteries dans la société moderne et de ses avantages évidents. Car sans batterie lithium, il n'y aurait pas eu de révolution smartphone ni celle des ordinateurs portables. Désormais, nous avons de l'électricité partout où nous allons. Ces batteries ont tout simplement bouleversé le secteur de l'énergie, puisqu'elles sont utilisées pour alimenter les voitures électriques et pour stocker les énergies renouvelables, notamment celle des panneaux solaires et des éoliennes. Et elles "vont continuer de s'améliorer", promettent les sages Suédois. "Nous devrions aussi assister au développement de nouvelles batteries dans le futur."
L'année dernière, le Nobel de chimie avait été attribué pour moitié à l'Américaine Frances H. Arnold et pour l'autre moitié à un duo formé de son compatriote George P. Smith et du Britannique Gregory P. Winter (67 ans) pour leurs travaux ouvrant la voie à la production de nouveaux matériaux, de biocarburants plus propres, ou encore à des thérapies innovantes.
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La saison des Nobel 2019 s'est ouverte lundi 7 octobre, avec la remise du Nobel de médecine aux Américains William Kaelin et Gregg Semenza et au Britannique Peter Ratcliffe pour leurs recherches sur l'adaptation des cellules à l'apport variable d'oxygène, qui ouvrent des perspectives dans le traitement du cancer et de l'anémie.
Mardi, le prix Nobel de physique a été attribué pour moitié au Canado-Américain James Peebles "afin de récompenser ses recherches théoriques en cosmologie physique" et pour l'autre moitié aux Suisses Michel Mayor et Didier Queloz "pour la première découverte d'une exoplanète en orbite autour d'une étoile de type solaire". Les prix Nobel de littérature, de la paix et d'économie seront respectivement remis jeudi 10, vendredi 11 et lundi 14 octobre.