Vers des batteries qui durent 10 fois plus longtemps

Anthony Nelzin-Santos |
Une équipe de chercheurs de la Northwestern University, menée par le professeur Harold Kung, a annoncé avoir mis au point un nouveau type d'accumulateurs Li-Ion qui pourraient décupler l'autonomie des appareils mobiles, tout en prenant dix fois moins de temps à être rechargés.

Batterie

Ces chercheurs se sont intéressés à la conception de l'anode des accumulateurs Li-Ion, qui utilise un composé d'insertion du graphite (lithium à l'état ionique entre des couches de graphène). À la charge, les ions vont de l'anode à la cathode via ces couches très fines (un atome de carbone d'épaisseur) et extrêmement longues, et font le chemin inverse à la décharge : la durée de la charge dépend de la rapidité de ce parcours, tandis que la capacité dépend de la densité d'ions par couche. Le silicium a souvent été envisagé comme un remplaçant potentiel du graphène : certes, les électrons s'y déplacent trente fois moins vite que dans le graphène, qui est plus résistant, mais le silicium peut « stocker » beaucoup plus d'ions (quatre ions lithium pour un atome de silicium, contre un ion lithium tous les six atomes de carbone).

L'équipe de Kung a eu l'idée de combiner les deux matériaux : des nano-structures de silicium sont insérées entre les couches de graphène. Ces structures augmentent la capacité de l'accumulateur tout en conservant les avantages du graphène : l'autonomie, selon Kung, pourrait ainsi être décuplée. Pour résoudre le problème de la circulation des ions, renforcé par l'utilisation de silicium, les chercheurs ont aussi eu l'idée de créer des défauts dans les couches de graphène, des « raccourcis » d'un diamètre de 10 à 20 nm. C'est ici la durée de charge qui est accélérée, là encore d'un facteur de dix.

Cette approche n'a qu'un seul défaut : alors que les accumulateurs Li-Ion les plus perfectionnés conservent leurs propriétés pendant 1 000 cycles de charge, ces accus se dégradent très vite. Après 150 cycles, ils ne sont plus « que » cinq fois plus performants que les batteries Li-Ion actuels — mais ces 150 cycles équivalent potentiellement à 1 500 cycles d'un accu actuel. Les chercheurs vont maintenant essayer d'améliorer la cathode, qui utilise aussi un composé d'insertion, cette fois avec un oxyde de métal.

Kung espère que ces techniques seront sur le marché d'ici trois à cinq ans : un smartphone pourrait alors être rechargé en quinze minutes, et posséder une autonomie de plus d'une semaine.

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avatar Ziovass | 
Ça, ce serait vraiment "révolutionnaire" !
avatar Malcom2mars | 
Oui dans l'iPhone 10 ;-)
avatar Ultime | 
C'est vraiment cool ça !
avatar Powerdom | 
Et qu'en est il de cette société française qui a breveté un système qui charge l'iPhone grâce à un "simple" film plastique posé sur le téléphone.
avatar 33man | 
Vite vite! Avant qu'un brevet ne soit posé.
avatar JLG47 | 
Et pour les voiture? 1000km d'autonomie?
avatar ricchy | 
En ayant la possibilité de désactiver la 3G ça tiendra une semaine. ^,^
avatar pwetpwet | 
mouais, on connait la suite si jamais cette techno décolle : les constructeurs vont s'empresser d'aller coller des octo-coeurs à 3GHz, pas optimiser pour un sou leur code et de la géoloc à outrance et BIM, on retombera sur notre journée d'autonomie réglementaire.
avatar laurange | 
Houra je vais reprendre du dessert à midi pour fêter ça !
avatar misterbrown | 
Oui " vers"..... ca fait 5 ans qu'on entend ca.. Et les batteries au méthanol? En attendant ma batterie de MacbookPro vient de sérieusement lacher 1 mois apres la fin de mon Apple Care. mmmh
avatar aspartame | 
question : elles feront plus ou moins de dêchets ces batteries ? et pour les fabriquer , ça nécessitera des usines plutôt plus ou moins polluantes ?
avatar ce78 | 
Ce serait une super nouvelle !!! Mais il y a un préalable et une contrepartie : 1. Que Apple préempter cette techno. 2. On va finir par oublier de recharger et, paradoxalement, on risque plus de pannes de batteries...
avatar stefhan | 
@laurange : XD
avatar JONYBLAZ | 
Ça fait 3 ans que j'entends la même chanson
avatar R1x_Fr1x | 
Du réchauffé tout cela c'est tous les ans la même annonce, et l'iPhone perd en autonomie d'année en année ...
avatar Le_iPodeur | 
J'encourage ceux qui peuvent à lire l'article (5 pages). Il est très intéressant. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201100426/full DOI: 10.1002/aenm.201100426
avatar Mash777 | 
@ce78 : "2. On va finir par oublier de recharger et, paradoxalement, on risque plus de pannes de batteries...)" Tout ceux qui ont connu l'ère pré-smartphone pourront te dire à quel point c'est agréable une semaine de batterie et que par rapport à maintenant, c'est difficile de faire pire en matière de problème de batterie (sous.entendu IOS5 pour certains).
avatar françois bayrou | 
"un smartphone pourrait alors être rechargé en quinze minutes, et posséder une autonomie de plus d'une semaine." Comme les mobiles d'il y a 10 ans ? Très bonne nouvelle en tout cas. Face aux progrès de tous les autres composants, la batterie commençait à devenir le maillon faible
avatar jpsaint | 
@aspartame ba vi m'enfin, le pétrole c'est nul, le nucléaire c'est nul, les bateries c'est nul.. il reste le papier et le stylo... 150 recharges c'est peux, à peine une année... enfin presque car si la baterie dure 1 semaine c'est 3 ans... mais comme le signale pwetpwet, avec un gain de puissance et bien elle ne tiendra plus 1 semaine (ouf l'ipad n'est pas un monstre de puissance..) Ce qui est un peu con c'est si c'est si rapide recharger pourquoi ne pas les recharger avec des outils de recharge pas rapide (style cellules photovoltaique, ou comme dans ma rolex un mécanisme automatique) (je blague ma ctitizen se recharge justement avec des cellules photovoltaique (eco-drive) (tiens c'est marrant c'est logitech qui sort des clavier comme cela..) CQFD
avatar misterbrown | 
@Mash777 oui effectivement, parti 10 jours en voyage/randonnée l'année dernière avec un Sony-Ericsson d'ancienne génération dans le sac, allumé mais pas utilisé, qui n'avait pas sa batterie déchargé au bout du voyage. Je n'ai même pas eu a sortir celle de secours, emballée dans du cellophane. Ca change la vie.
avatar norman | 
Une recherche pour une technologie déjà dépassée. En effet, les réserves mondiales de Lithium sont mesurées et deviendront rapidement insuffisantes (et hors de prix) devant l'explosion de la demande. Que ce soit pour les appareils embarqués ou les voitures, il va devenir urgent de trouver une autre voie et à par celle de la pile à combustible... PS quand je pense que les capsules Apollo étaient alimentées par un pile à combustible en 1969... qu'est-ce qu'on a foutu depuis ????
avatar norman | 
"à part" pardon
avatar Calintz | 
@Mash777 : Pas besoin d'avoir 40ans pour connaitre. Le seul probleme des batteries d'avant c'est qu'on avait pas le meme besoin d'un téléphone. T'appeler, envoyé un SMS, et basta, limite tu jouais au Snake. La, la puissance est tout autre, on parle de HD, d'internet, de vidéo, de jeu, geolocalisation.. Une batterie de maintenant dans un téléphone d'avant... J'te laisse imaginer. Maintenant, on a quand meme des batteries avec des meilleures duree de vie. Ton vieux Nokia, 1an apres, il souffrait grave. Et un iPhone en utilisation comme un vrai téléphone, ça tien plus de 3/4jours. Moralité : on se sert moins de son téléphone et tout ira mieux.
avatar ce78 | 
@Mash777 C'est vrai. Déjà avec l'iPad c'est super, ça tient vraiment longtemps !
avatar Mash777 | 
@Calintz: Je n'ai jamais parlé d'avoir 40ans (j'en ai 25) mais actuellement, la majorité des jeunes s'orientent vers un smartphone (y'en a d'autre à part Iphone et Galaxy) et ne connaissent donc pas le bon vieux téléphone portable avec au moins une semaine de batterie (Perso mon ancien Nokia tenait presque 2 semaines sans recharge). Je suis d'accord que la consommation entre un smartphone et un téléphone portable n'est pas la même et que l'évolution des batterie est juste impressionnante. Après le but d'un smartphone c'est justement de l'utiliser pour ses capacités multitâches (par la j'entends mini-ordinateur). Donc utiliser un Smartphone uniquement pour ses fonctions de téléphonie et pour économiser sa batterie, ça fait quand même cher le téléphone comparé au prix dérisoire de ceux-ci. Après je suis d'accord avec toi que c'est devenu "normal" d'être toujours connecté et il faut juste être conscient que cela consomme beaucoup d'énergie.
avatar DrFatalis | 
Norman: le coup des "réserves mondiales", c'est du pipeau.D'abord parce que toutes es sources ne sont pas connues, ensuite parce que le lithium utilisé n'est pas déposé en sac sur la lune: il est recyclable... Quant aux piles à combustibles, dans les capsules Apollo, ça marchait très bien avec des électrodes en platine, dont le cout n'avait aucune importance, mais pour la voiture de mr tout le monde, c'est un peu plus compliqué. Pour l'article cité, les difficulté de production du graphène font qu'il faudra sans doute plus de 5 ans avant de produire ce type d'électrodes...
avatar Bibuu_ | 
C'est surtout les 150 cycles qui puent ^^Faudra la remplacer tous les années, wouaaaa..
avatar Mash777 | 
@Bibuu_ : Le début d'une nouvelle technologie n'est jamais parfait, il faut du temps pour qu'elle arrive à maturité et qu'elle tende(idéalement) vers la perfection...
avatar Hahajaypeur | 
On retournera peu être à l'époque des téléphones qui duraient 5 jours
avatar Manueel | 
@jpsaint petite erreur de logique : La recharge d"une batterie 10 fois plus puissante qui se recharge "10 fois plus vite" met la même durée pour se rechargé que les batteries précédentes Par contre le chargeur devra délivrer une intensité 10 fois supérieur aux chargeurs actuels Pour charger en une durée 10 fois inférieur, il faudrait un chargeur cent fois plus puissant Quand à la recharge d'un téléphone grace "à la veuve poignée" bon courage... mais tu risques une tendinite avant d'avoir le réseau ;-)
avatar norman | 
@Dr Fatalis L'explosion du prix du Lithium ce n'est pas du pipeau. La Chine qui bloque ses réserves, ce n'est pas du pipeau. Le recyclage du lithium nécessite une débauche d'énergie et ça ce n'est pas du pipeau. Pour finir, il n'y a pas que du lithium dans les batteries mais une flopée de métaux rares dont les ressources sont de plus en plus (très) incertaines ce n'est encore pas du pipeau. Pour les pile à combustible d'Apollo, il est vrai qu'il s'agissait d'une technologie coûteuse mais c'était... en 1969. Depuis on s'est largement reposé sur la facilité et la motivation n'était pas dans l'amélioration d'une technologie complexe. Ah si SJ s'en était occupé ;-)))

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