Des chercheurs sont parvenus à mettre au
point des batteries lithium-ion, composées de nano cristaux en étain,
capables de stocker plus d'énergie et de doter les appareils
électroniques d'une durée de vie plus longue.
Après les
capteurs ultra-fins capables d'améliorer la durée de vie d'une batterie d'une voiture électrique, ou encore les
batteries rechargeables par le soleil, des scientifiques de l'
ETH de Zurich,dirigés par
Maksym Kovalenko,
ont mis au point une batterie lithium-ion plus puissante que celles
traditionnelles. Pratiques et légères, ces batteries fonctionnent grâce à
de petits cristaux d'étain qui absorbent les électrodes puis les
relâchent, permettant ainsi le stockage d'une plus grande quantité
d'énergie dans ces batteries. « Plus les ions lithium sont absorbés par
les électrodes puis relâchés, meilleure sera la respiration de ces ions,
et la batterie pourra stocker plus d'énergie » explique M. Kovalenko a
travers son
étude.
L'étain, idéal pour ce type de batterie
Pour mettre au point ce type de batteries, les chercheurs ont utilisé
des nano cristaux d'étain uniformes, du carbone et des agents de
liaison. Grâce à cela, les scientifiques ont pu produire différents
tests d'électrodes pour les batteries qui, comme l'explique Maksym
Kovalenko, « Permettent de stocker deux fois plus de puissance comparé
aux électrodes conventionnels». Toutefois, bien qu'idéal pour ce type de
batterie, l'élément en étain – capable d'absorber au moins quatre ions
de lithium – devient jusqu'à trois fois plus grand lorsqu'il absorbe une
grande quantité d'ions lithium et se rétrécie à nouveau quand il les
libère. Et puisque les batteries dotées de dix nanomètres cristaux dans
les électrodes sont capables de stocker beaucoup plus d'énergie que
celles possédant deux fois le diamètre, la question de la taille de ces
cristaux s'est posée. Les scientifiques ont donc eu recours à la
nanotechnologie et ont créer des cristaux plus petits qui peuvent
absorber et libérer des ions lithium de façon plus efficace.
Des batteries utiles dans plusieurs domaines
En plus de permettre aux voitures électriques d'atteindre une gamme
beaucoup plus large et ainsi de percer sur le marché, la mise en
circulation de ces batteries plus puissantes pourrait également
s'étendre aux vélos électriques, aux smartphones et aux ordinateurs
portables. Puisque ces scientifiques connaissent désormais la taille
idéale des nanocristaux d'étain, et sont « les premiers à produire de
tels petits cristaux d'étain avec une telle précision », ils aimeraient
porter leur attention sur les défis restant à relever dans les futurs
projets de recherche. D'autres défis, cette fois-ci d'ordre économique,
sont également à relever. En effet, les chercheurs cherchent aussi à
résoudre les coûts de production. L'objectif étant de créer des
batteries dotée d'une capacité de stockage d'énergie plus grande et une
durée de vie plus longue, et tout cela en étant abordable pour les
consommateurs.
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