substance

cobalt

Un métal utilisé dans certaines batteries, que le chrome vise à remplacer.
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Description

Au-delà des batteries, la chimie du cobalt est également pertinente en astrophysique. L'isotope radioactif cobalt-56 est produit lors des explosions de supernova, et sa chaîne de désintégration alimente les courbes de lumière tardives de ces explosions stellaires. L'article « Cœur rouillé d'une comète interstellaire : comment la corrosion la fait briller » aborde un autre type de chimie des métaux dans l'espace, mais il souligne le thème plus large des métaux jouant des rôles inattendus dans les phénomènes cosmiques.

Histoire

Le cobalt est utilisé depuis des siècles dans les pigments et la verrerie, mais son rôle dans les batteries remonte aux années 1990, lorsque Sony a introduit la première batterie lithium-ion commerciale utilisant une cathode en oxyde de lithium-cobalt. La recherche d'alternatives au cobalt a pris de l'ampleur dans les années 2010, alors que la demande de véhicules électriques a bondi et que les problèmes de chaîne d'approvisionnement sont devenus plus visibles.

Comment ça marche

Dans une batterie lithium-ion, la cathode est généralement un oxyde en couches qui accueille les ions lithium pendant la décharge. La valeur du cobalt réside dans sa capacité à stabiliser cette structure cristalline, l'empêchant de se dégrader après de nombreux cycles de charge-décharge. Lorsque le cobalt est remplacé par le chrome, le défi est de maintenir cette intégrité structurelle. Le chrome peut adopter plusieurs états d'oxydation, ce qui peut soit aider, soit entraver les performances de la batterie. La percée décrite dans l'article implique un composé de chrome spécifique qui forme une couche d'oxyde protectrice, empêchant la corrosion qui autrement raccourcirait la durée de vie de la batterie.

En pratique

Le cobalt est utilisé dans les batteries lithium-ion pour véhicules électriques, smartphones et ordinateurs portables, ainsi que dans les superalliages pour moteurs à réaction et dans les supports d'enregistrement magnétique. La recherche sur les batteries à base de chrome vise à remplacer le cobalt dans ces applications, ce qui pourrait réduire les coûts et améliorer la durabilité.

Anecdote

Le nom du cobalt vient de l'allemand « kobold », qui signifie lutin, car les mineurs médiévaux accusaient ce minerai gênant de contaminer leur argent avec des fumées toxiques.

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