Initialement proposé en 1868 par Georges Leclanché, le concept de la pile Zn/MnO2 a subi de multiples modifications et de constantes améliorations jusqu’à nos jours où les dernières nées de cette évolution sont aujourd’hui capables de délivrer 130 Wh/kg (320 Wh/L). Leur production atteint plusieurs dizaines de milliards d’unités annuellement; à elle seule, la société Panasonic a ainsi annoncé en avoir produit 100 milliards entre 2000 et 2020. Il ne s’agit donc pas de systèmes obsolètes, mais bien d’objets très courants de notre environnement quotidien.
Outre que ces piles fonctionnent avec des matériaux non polluants et peu onéreux, elles sont d’une conception simple qui en facilite l’évolution ainsi qu’un éventuel recyclage à grande échelle. L’histoire de l’évolution chimique de ces piles est exemplaire car elle a été jalonnée d’innovations et de découvertes illustrant parfaitement les interconnexions entre i) la nature de l’électrolyte (salin ou alcalin), ii) la sécurité d’utilisation, iii) la minimisation de l’autodécharge, iv) la texture des matériaux d’électrodes, v) la cristallochimie, vi) la température et mode d’utilisation (applications visées), vi) la pureté des matériaux, vii) la puissance délivrée, etc.
Afin d’optimiser le niveau de leurs échanges et la vitesse des progrès dans leur communauté, les chercheurs impliqués dans ce domaine ont très tôt standardisé leurs protocoles de tests et les formats des cellules (AAA, C, D...). À la fin des années 1960, ils ont aussi créé une banque de poudres de matériaux MnO2 de référence (International Battery Association) disponibles en grande quantités et pour tous. Cet état d’esprit remarquable est sans aucun doute à l’origine de la grande vitalité et adaptabilité de ce secteur technologique, comme l’illustre la mise au point des piles alcalines à la fin des années 1960.
Mais il reste encore un dernier grand défi à relever : faire de ces piles Zn/MnO2, des batteries Zn/MnO2, c’est-à-dire les rendre réversibles/rechargeables. Ceci fait actuellement l’objet de multiples recherches dans le monde entier, malheureusement anarchiques et foisonnantes. Gageons qu’il serait raisonnable de s’inspirer davantage de l’état d’esprit des progrès précédents, réalisés grâce à des investigations concertées, des expériences essentiellement simples et un haut niveau de standardisation.
