Autonomie des batteries au lithium: des scientifiques de Stanford ont trouvé le "Saint Graal"
TECHNO - Vous en avez marre de vous balader avec un chargeur dans votre sac? Vous échangez avec vos amis des astuces pour économiser la batterie de votre smartphone? Vous n'avez pas encore échangé votre diesel contre une voiture électrique à l'autonomie trop limitée?
Réjouissez-vous, des chercheurs de l'université de Stanford (Californie) sont en passe de mettre au point la nouvelle génération de batteries rechargeables. Ils évoquent dans la revue scientifique Nature Nanotechnology ces batteries au lithium plus petites, plus légères, plus performantes et plus durables... Elles sont qualifiées par le responsable des recherches de "Saint Graal" sur lequel plus d'un scientifique en blouse blanche se seraient cassés les dents.
Comment ça marche?
Toutes les batteries ont trois composants de base:- L'électrolyte, qui permet la circulation des électrons- L'anode, qui baigne dans l'électrolyte et transmet les électrons (la borne - d'une pile)- La cathode, qui baigne également dans l'électrolyte et reçoit les électrons (la borne + d'une pile)
Aujourd'hui, seul l'électrolyte peut contenir du lithium, qui offre une plus grande densité énergétique que les autres métaux alcalins (sodium, potassium, etc...): soit plus de puissance pour une même surface. L'ambition des chercheurs, explique phys.org, est de mettre au point une anode entièrement composée de lithium, ce qui permettrait de multiplier par deux ou trois l'autonomie d'un smartphone ou de réduire le coût des voitures électriques.
Aujourd'hui, les anodes composées de lithium sont rendues instables par l'apparition de fibres, appelées dendrites, qui se développent au cœur de la batterie lors des cycles de recharge, réduisant sa durée de vie et provoquant des courts-circuits. Par ailleurs, l'anode et l'électrolyte d'une batterie chauffent quand elles entrent en contact, au point de provoquer incendies ou explosions.
Les chercheurs de Stanford sont ainsi sur le point de relever ces deux défis grâce à un bouclier de carbone nanoscopique (20 nanomètres, 5000 fois moins épais qu'un cheveu). Il entoure l'anode, agissant comme un filtre chimiquement stable, suffisamment souple et solide pour renforcer la conductivité des électrons et réduire les pertes.
Encore un peu de patience: l’efficacité coulombique de la batterie mise au point par les chercheurs de Stanford est de 99% (contre 96% sans ce dôme de protection). Mais les chercheurs doivent encore progresser de 0,99% pour parvenir à une batterie sans faille et commercialement viable.
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