Bientôt des batteries avec une autonomie multipliée par trois ?
Des scientifiques exposent leurs avancées sur l'utilisation du lithium

Le , par Stéphane le calme, Chroniqueur Actualités
Dans un article publié dans la revue Nature Nanotechnology, des chercheurs de l’université de Stanford (États-Unis) ont annoncé avoir fait des percées dans l’utilisation du lithium comme anode d’une batterie. Cette découverte devrait permettre d’augmenter significativement la capacité des batteries actuelles, depuis celles qui alimentent votre téléphone jusqu’à celles qui s’occupent de votre voiture.

Pour rappel, voici les trois composants de base d’une batterie : l'électrolyte, qui permet la circulation des électrons, l'anode, qui baigne dans l'électrolyte et transmet les électrons (la borne - d'une pile) et enfin la cathode, qui baigne également dans l'électrolyte et reçoit les électrons (la borne + d'une pile).

« Aujourd’hui nous disons avoir des batteries en lithium, mais ce n’est qu’une partie de la vérité. Ce que nous avons sont des accumulateurs avec des ions lithium. Le lithium est dans l’électrolyte, pas dans l’anode. Une anode constituée de lithium pur consoliderait grandement l’efficience de la batterie », a avancé Yi Cui, professeur de Science des matériaux et d'ingénierie et responsable de l'équipe de recherche de Stanford.

Le lithium offre une plus grande densité énergétique que les autres métaux alcalins (sodium, potassium, etc.) : en clair, il fournit plus de puissance que les autres à surface égale. Raison pour laquelle les chercheurs ont voulu mettre sur pied une anode entièrement composée de ce métal, dont l’une des conséquences pratiques serait, par exemple, la multiplication par trois de l’autonomie d’un téléphone.


Le professeur a expliqué ce qui se passait lorsqu’on essayait d’utiliser une batterie dotée d’une anode entièrement en lithium : « les ions lithium se dilatent dans des structures en forme de cheveux quand la batterie est chargée. La dilatation peut être si importante qu'elle peut voiler et casser la protection de la batterie. Et même si on parvient à la contenir, l'anode est tellement réactive chimiquement qu'elle consume l'électrolyte et la capacité de la batterie à se recharger décroît rapidement. »

C’est donc cet obstacle que les scientifiques ont réussi à surmonter. En enveloppant le lithium dans une couche de protection spéciale qu’ils ont baptisée « mur de nano sphères de carbone », les chercheurs évitent ainsi un mélange potentiellement instable. Le « mur » en lui-même fait 20 nanomètres d’épaisseur. Notons qu’il faudrait environ 5000 couches empilées les unes sur les autres pour atteindre la largeur d'un seul cheveu humain.

Précisons que le projet n’est pas encore prêt à la commercialisation. Tout juste sorties des laboratoires californiens, l'efficacité coulombique de ces batteries est de 99 %. Cependant il faut atteindre les 99,9 % pour être viable commercialement.

Sources : Phys.org, Nature Nanotechnology

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Avatar de Lana.Bauer Lana.Bauer - Expert éminent sénior https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 4:07
C'est une bonne nouvelle, j'attends impatiemment la commercialisation de la solution.
Avatar de xelab xelab - Membre éprouvé https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 9:26
Les prévisions optimistes prévoient 90 ans de réserves de Lithium et la solution selon ces chercheurs serait de mettre plus de Lithium dans les batteries? Attendons que tous les chinois et indiens aient un portable et dans 15 ans on ne pourra plus produire de batteries.
Avatar de Guntha Guntha - Membre confirmé https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 10:41
C'est vrai que, certes en grossissant le trait, ils nous disent que nos batteries seraient trois fois plus endurantes si elles étaient trois fois plus grosses (et donc gaspillaient trois fois plus de métaux rares). Merci pour l'info.

J'attends plus des batteries au sucre, qui ont d'autres avantages au delà de l'autonomie.
Avatar de matpush matpush - Membre averti https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 11:18
Moi j'attends qu'ils augmentent la durée de vie des batteries, idéalement, qu'elles puissent faire un nombre infini de cycles de rechargement sans être abimées et sans que l'autonomie de ces dernière soient altérée.

Au moins ça pourrait être une solution pour ce dont parle xelab.
Avatar de Paul TOTH Paul TOTH - Expert éminent sénior https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 11:23
...et la consommation multipliée par 10

on mets de plus en plus de chose dans nos portables, un x3 dans on ne sait pas combien de temps c'est très insuffisant, il va falloir trouver d'autres solutions
Avatar de Squisqui Squisqui - En attente de confirmation mail https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 11:38
Citation Envoyé par xelab  Voir le message
Les prévisions optimistes prévoient 90 ans de réserves de Lithium et la solution selon ces chercheurs serait de mettre plus de Lithium dans les batteries? Attendons que tous les chinois et indiens aient un portable et dans 15 ans on ne pourra plus produire de batteries.

Non, la solution permet de mettre 3x moins de Lithium.
Business is business, les constructeurs vont simplement diviser les batteries par 3 pour continuer à les dimensionner à la (demi-)journée.

Mais il faudrait déjà que la solution soit adoptée. Ce n'est pas gagné au vue des nombreuses solutions bien plus efficaces qui ont été délaissées par le passé.
Avatar de xelab xelab - Membre éprouvé https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 12:18
Citation Envoyé par Squisqui  Voir le message
Non, la solution permet de mettre 3x moins de Lithium.

Euh, c'est pas ce que j'ai compris: en résumé ils mettent plus de Lithium qu'ils enveloppent dans une nanocouche de carbone pour pas déstabiliser les autres matériaux de la batterie.
Avatar de Shuty Shuty - Membre éprouvé https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 15:29
Le jour où cette technologie sera croisé à celle du rechargement de ultra rapide on pourra alors parler de révolution...

Depuis le temps qu'on nous en parle, j'ai l'impression qu'on tourne en rond ?
Avatar de macslan macslan - Membre éclairé https://www.developpez.com
le 30/07/2014 à 18:51
D'un autre coté comme Cyprien le dis avec sa l'accent des Smartphone est plutôt mis sur d'autre chose que l'autonomie du téléphone

Avatar de Lynix Lynix - Membre habitué https://www.developpez.com
le 31/07/2014 à 16:41
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