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La batterie en aluminium souple et économique qui se recharge en une minute

  • Ce dispositif pourrait être une solution commerciale aux piles alcalines et aux batteries aux ions de lithium des dispositifs électroniques portables
  • Le rendement et la durabilité de la batterie sont élevés. Elle n’est pas inflammable
  • Ce dispositif pourrait être une solution commerciale aux piles alcalines et aux batteries aux ions de lithium des dispositifs électroniques portables
  • Le rendement et la durabilité de la batterie sont élevés. Elle n’est pas inflammable
Image de la batterie en aluminium mise au point par une équipe de chercheurs de Stanford.
Image de la batterie en aluminium mise au point par une équipe de chercheurs de Stanford.

Les chercheurs travaillent d’arrache-pied pour mettre au point des batteries qui nous permettraient de recharger nos dispositifs mobiles à la vitesse grand V. En décembre dernier, nous publiions la nouvelle d’une grande avancée dans cette direction, due à des chercheurs de l’université de Nanyang : la batterie aux ions de lithium et au gel de dioxyde de titane de pour l’anode, rechargeable jusqu’à 70 % en seulement deux minutes. À présent, une équipe de l’université de Stanford a conçu une batterie aux ions d’aluminium à fort rendement et haute durabilité, capable de recharger un téléphone portable en une minute.

Des expériences avaient déjà été faites avec des batteries aux ions d’aluminium. Cependant, les prototypes créés ne parvenaient pas à produire un voltage suffisamment fort, notamment après un grand nombre de cycles de recharges et de décharges. Le prototype des chercheurs de Stanford a évité cet écueil en combinant une anode en aluminium et une cathode en graphite. Leur travail a été publié le 8 avril dernier dans la revue Nature sous le titre An ultrafast rechargeable aluminium-ion battery.

Dans cette vidéo, les chercheurs expliquent le prototype qu’ils ont conçu.

Les caractéristiques des matériaux utilisés dans ce nouveau dispositif évitent les importants inconvénients dérivés des piles alcalines (nocives pour l’environnement) et de beaucoup des batteries aux ions de lithium avec lesquelles fonctionnent actuellement nos ordinateurs, nos tablettes et nos portables. Non seulement cette pile supporte jusqu’à 7 500 cycles de recharge au lieu des 1000 des batteries standard (sans perdre leur capacité de stockage), mais encore leur anode en aluminium la rend bien plus sûre puisqu’elle évite le risque d’inflammabilité même si elle est perforée et, comme elle peut se plier, elle peut s’adapter aux dispositifs flexibles de dernière génération.

Même si la batterie en aluminium est encore en phase expérimentale, tout semble indiquer que sa commercialisation est viable, puisque, outre les caractéristiques que nous venons de décrire, son coût de fabrication serait aussi plus faible. Le défi que doivent encore relever les chercheurs est de parvenir à augmenter son voltage : leur prototype génère quelque deux volts d’électricité, un voltage supérieur au 1,5 des piles alcalines mais inférieur aux 4 volts des batteries de lithium. À ce sujet, Hongjie Dai, le chimiste qui conduit le groupe de chercheurs de Stanford, estime qu’en « améliorant le matériau de la cathode, nous pourrions augmenter son voltage et sa densité d’énergie ». Dès qu’ils y seront parvenu, nous disposerons de  batteries sûres, à vitesse de recharge ultrarapide, au long cycle de vie, souples, respectueuses de l’environnement et meilleur marché. Et qui pourraient aussi servir à stocker et à délivrer de l’électricité dans de grands réseaux électriques.