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Une batterie au silicium qui se recharge en 10 minutes

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Des chercheurs de l'University of Southern California (USC) ont développé une nouvelle batterie lithium-ion, plus performante que les batteries actuelles, qui utilise des nanoparticules poreuse de silicium à la place des traditionnelles anodes en graphite. On notera au passage que ce n’est pas la première fois que le silicium est utilisé par les chercheurs pour améliorer les batteries Li-ion : dès 2008, l’Université de Hanyang en Corée testait déjà ce type de solution, mais la production de masse semblait alors poser problème.
Du silicium pour améliorer les batteries

Le professeur Zhou Chongwu, qui a dirigé l'équipe de chercheurs et d’étudiants qui a développé la batterie, indique que « cette recherche est particulièrement intéressante. Elle ouvre la porte à la conception de la prochaine génération de batteries au lithium ».

Utilisables par les appareils électroniques tels que les smartphones, mais également par les véhicules hybrides, ces batteries sont ainsi capables de stocker trois fois plus d’énergie que les solutions à base de graphite. Elles peuvent par ailleurs être rechargées en 10 minutes environ. Cette technologie, actuellement protégé par un brevet «temporaire», pourrait être commercialement disponible d’ici deux ou trois ans.
Des nanoparticules plutôt que des nanotubes

Le principal problème de ces batteries se situe au niveau de la durée de vie : si une batterie classique utilisant des anodes en graphites supporte environ 500 cycles de charge, ces batteries à base de nanoparticules de silicium n’en supportent que 200. Un autre projet mené précédemment par Zhou Chongwu et utilisant des nanotubes de silicium affichait quant à lui une durée de vie bien supérieure, de l’ordre de 2000 cycles de charge. Hélas, les nanotubes ne sont pas (encore ?) adaptés à la production de masse. Pour résoudre ce problème crucial, les chercheurs ont donc utilisé des nanoparticules de silicium disponibles dans le commerce. Ces particules fonctionnent de manière similaire aux nanotubes, et peuvent d’ores et déjà être produites en masse.

Selon Zhou Chongwu, il est possible, avec une étude plus approfondie, d’augmenter la durée de vie de cette nouvelle batterie en se concentrant dans la recherche d'un nouveau matériau pour la cathode en mesure d'assurer une capacité élevée et une bonne coexistence avec les nanotubes et les nanoparticules de silicium poreux. Si son équipe y parvient, nous profiterons bientôt d’une nouvelle génération de batteries Li-ion capables d’améliorer de manière significative l’autonomie de nos appareils portables…
MAHOMED SARABA

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