Vers des batteries auto-régénérantes ?

La batterie au silicium semble ĂȘtre le modĂšle de demain. Seul problĂšme : elle s’abĂźme trĂšs vite. C’est pour cela que des scientifiques ont dĂ©cidĂ© de s’inspirer de la nature et de la robotique pour donner Ă  cette batterie la possibilitĂ© de s’auto-rĂ©gĂ©nĂ©rer.

A l’heure oĂč nous utilisons un grand nombre d’appareils mobiles (tĂ©lĂ©phones, tablettes, MP3…), nous recherchons des batteries toujours plus puissantes et qui durent toujours plus longtemps. Force est de constater que, pour l’instant, nous sommes assez mal servis – et ce n’est pas mon tĂ©lĂ©phone toujours vide qui me contredira -. La solution de demain rĂ©side peut-ĂȘtre dans la batterie lithium-ion combinĂ©e au silicium. Le simple ajout de silicium pourrait bien nous permettre d’augmenter singuliĂšrement la durĂ©e de vie de nos chĂšres batteries.

Une batterie sensible

Mais, il y a un mais. Lors du processus de charge, les Ă©lectrodes en silicium ont tendance Ă  gagner en volume. Le phĂ©nomĂšne rĂ©sorbe lorsque les Ă©lectrons contenus sont libĂ©rĂ©s. Cependant, cette succession de modifications de volume a tendance Ă  abĂźmer le silicium qui finit par craquer, devenant ainsi inutile. Ce phĂ©nomĂšne est aujourd’hui le problĂšme majeur qui s’oppose au dĂ©veloppement des batteries lithium-ion couplĂ©es au silicium. Il pourrait pourtant appartenir au passĂ© grĂące Ă  une technologie de ‘batterie auto-rĂ©gĂ©nĂ©rante’.

BatterieRegenerante

Des matériaux auto-réparateurs

Les chercheurs qui ont eu cette idĂ©e se sont avant tout inspirĂ© de la nature – quand on se coupe, notre corps finit bien par refermer la brĂšche !. Pour la technologie, ils ont puiser leurs idĂ©e du cĂŽtĂ© de la robotique, de la ‘peau’ synthĂ©tique des robots plus prĂ©cisĂ©ment. Voici comment le procĂ©dĂ© fonctionne, pour cela je vous sors la balise [cestpassorcier]. Les polymĂšres utilisĂ©s ont  tendance Ă  avoir des liaisons plus faibles que des polymĂšres plus ordinaires, ce qui explique la facilitĂ© de la brisure. Mais, une fois la brĂšche crĂ©Ă©e, les deux cĂŽtĂ©s vont s’attirer. Les polymĂšres vont se reformer et recrĂ©er la forme de base (sans brĂšche donc). Ce procĂ©dĂ© s’active lorsque le silicium rĂ©trĂ©cit. [/cestpassorcier]

Chargement en cours…

La bonne nouvelle, c’est que l’Ă©quipe en charge de dĂ©velopper ces batteries auto-rĂ©gĂ©nĂ©rantes ont rĂ©ussi Ă  achever un cycle de 100 charges/dĂ©charges sans pertes de performance. La mauvaise, c’est que cet objectif est encore bien trop Ă©loignĂ© des standards d’utilisation (500 cycles pour un tĂ©lĂ©phone mobile). Gageons qu’avec les progrĂšs effectuĂ©s par les Ă©quipes de recherche sur ces fameuses batteries du futur, nous pourrons avoir de tels modĂšles fonctionnels en vente d’ici quelques annĂ©es pour un prix raisonnable.

(source [1], [2])

Image Credits: First image – (Brad Plummer/SLAC); Second image – (C. Wang et al, Nature Chemistry)


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