Vers des batteries auto-régénérantes ?

La batterie au silicium semble être le modèle de demain. Seul problème : elle s’abîme très vite. C’est pour cela que des scientifiques ont décidé de s’inspirer de la nature et de la robotique pour donner à cette batterie la possibilité de s’auto-régénérer.

A l’heure où nous utilisons un grand nombre d’appareils mobiles (téléphones, 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 téléphone toujours vide qui me contredira -. La solution de demain réside peut-être dans la batterie lithium-ion combinée au silicium. Le simple ajout de silicium pourrait bien nous permettre d’augmenter singulièrement la durée de vie de nos chères batteries.

Une batterie sensible

Mais, il y a un mais. Lors du processus de charge, les électrodes en silicium ont tendance à gagner en volume. Le phénomène résorbe lorsque les électrons contenus sont libérés. Cependant, cette succession de modifications de volume a tendance à abîmer le silicium qui finit par craquer, devenant ainsi inutile. Ce phénomène est aujourd’hui le problème majeur qui s’oppose au développement des batteries lithium-ion couplées au silicium. Il pourrait pourtant appartenir au passé grâce à une technologie de ‘batterie auto-régénérante’.

BatterieRegenerante

Des matériaux auto-réparateurs

Les chercheurs qui ont eu cette idée se sont avant tout inspiré de la nature – quand on se coupe, notre corps finit bien par refermer la brèche !. Pour la technologie, ils ont puiser leurs idée du côté de la robotique, de la ‘peau’ synthétique des robots plus précisément. Voici comment le procédé fonctionne, pour cela je vous sors la balise [cestpassorcier]. Les polymères utilisés ont  tendance à avoir des liaisons plus faibles que des polymères plus ordinaires, ce qui explique la facilité de la brisure. Mais, une fois la brèche créée, les deux côtés vont s’attirer. Les polymères vont se reformer et recréer la forme de base (sans brèche donc). Ce procédé s’active lorsque le silicium rétrécit. [/cestpassorcier]

Chargement en cours…

La bonne nouvelle, c’est que l’équipe en charge de développer ces batteries auto-régénérantes ont réussi à achever un cycle de 100 charges/décharges sans pertes de performance. La mauvaise, c’est que cet objectif est encore bien trop éloigné des standards d’utilisation (500 cycles pour un téléphone mobile). Gageons qu’avec les progrès effectués par les équipes de recherche sur ces fameuses batteries du futur, nous pourrons avoir de tels modèles fonctionnels en vente d’ici quelques années 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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