Les efforts pour créer la batterie parfaite – ou la plus proche – se poursuivent. L’une des plus récentes de ces initiatives vient de chercheurs de l’université de Stanford aux États-Unis. Le groupe a créé une sorte de batterie inspirée du fruit de la grenade qui promet de stocker jusqu’à dix fois plus d’énergie que la norme actuelle.
La source d’inspiration peut donner l’idée de quelque chose de totalement nouveau, mais ce que fait essentiellement la recherche, c’est de mieux utiliser les technologies existantes, à tel point que les batteries sont toujours faites d’ions de lithium, par exemple.
Les changements commencent par l’application d’anodes de silicium pour le stockage de l’énergie après les recharges. On sait depuis longtemps que ce matériau peut avoir une capacité jusqu’à dix fois supérieure à celle des anodes en graphite, les plus courantes dans les piles au lithium actuelles.
Si les anodes de silicium sont si bonnes, pourquoi ne les a-t-on pas utilisées avant ? C’est ce que les chercheurs ont essayé de faire, le problème est que ce matériau se dilate et se brise facilement avec la chaleur générée lors de la recharge de la batterie. De plus, le silicium réagit avec l’électrolyte, une substance utilisée pour la conductivité électrique, et dégrade les performances du dispositif en peu de temps.
C’est là que la grenade entre en jeu. Le fruit est composé presque entièrement de petites graines regroupées en son sein. Les chercheurs se sont appuyés sur cette forme d’organisation pour créer de minuscules noyaux de carbone avec des nanoparticules de silicium à l’intérieur. Ces “petits globes” sont ensuite disposés à l’intérieur de la batterie de la même manière que les graines.
Comme les noyaux sont trop petits, ils ne se cassent pas, du moins pas facilement. De toute façon, il y a assez d’espace à l’intérieur de chacun d’eux pour que le silicium puisse se dilater sans problème.
Cela a-t-il fonctionné ? Selon le professeur Yi Cui, chef de projet, les tests effectués avec les batteries inspirées de la grenade ont montré qu’elles fonctionnaient encore à 97% de leur capacité après un millier de cycles de charge et de décharge, ce qui les rendait aptes à un usage commercial.
Si l’idée se réalise, nous aurons un scénario très intéressant. En plus de pouvoir compter sur des smartphones qui n’ont pas besoin d’être rechargés presque tous les jours, nous avons peut-être des appareils beaucoup plus petits que les appareils actuels – la batterie, actuellement, est l’élément qui entrave le plus le développement d’appareils plus fins.
Mais, comme vous l’avez peut-être déjà supposé, il reste encore beaucoup de travail à faire pour que les piles de type “grenade” deviennent réalité. L’un des défis que doit relever l’équipe de Yi Cui est d’étudier les balles de riz. Ce matériau est une source de dioxyde de silicium et pourrait être utilisé pour rendre le développement du noyau moins coûteux.
