Lorsque les appareils photo numériques ont conquis le marché, ils sont venu avec un défaut qui n’a jamais vraiment été solutionné; l’autonomie de leurs batteries. Bien que les piles lithium-ion soient plus efficaces que les piles traditionnelles alcalines, elles n’offrent pas encore une grande autonomie et sont limitées quant aux cycles de charge / décharge qu’elles peuvent subir. De plus, elles ne permettent pas de conserver leur charge très longtemps, après quelques mois, elles se déchargent d’elles-mêmes.
Une batterie « tout-solide »
Tout cela pourrait changer avec la découverte d’une batterie solide. En effet, une équipe d’ingénieurs dirigée par John Goodenough, 94 ans, professeur à l’école de génie Cockrell de l’Université du Texas à Austin et co-inventeur de la batterie au lithium-ion, a développé la première batterie « tout-solide » qui offrirait des rechargeables plus sûres, plus rapide et d’une durée plus courte. Selon cette équipe, cette nouvelle batterie, pourrait remplacer à terme celles de nos appareils mobiles, notamment les smartphones et les appareils photo ainsi que celles de automobiles.
Goodenough nous explique:
Le coût, la sécurité, la densité énergétique, les taux de charge et de décharge et l’autonomie, sont essentiels pour que les voitures électriques puissent être adoptées plus largement. Nous croyons que notre découverte résoudra bon nombre des problèmes inhérents aux batteries d’aujourd’hui.
L’équipe de chercheurs a démontré que leurs nouvelles cellules de batterie offrent au moins trois fois plus d’énergie pour une grosseur comparable aux batteries lithium-ion d’aujourd’hui. Cette batterie permet également un plus grand nombre de cycles de charge et de décharge, ainsi qu’un temps de recharge plus rapide.
Des électrolytes de verre
Les batteries lithium-ion actuellement utilisées, sont remplies d’électrolytes liquides pour transporter les ions lithium entre l’anode (côté négatif de la batterie) et la cathode (côté positif de la batterie). Si une batterie est chargée trop rapidement, des dendrites peuvent se formées, pouvant provoquer des explosions. Au lieu d’électrolytes liquides, ces chercheurs ont développé des électrolytes de verre qui permettent l’utilisation d’une anode de métal alcalin sans formation de dendrites. En outre, des électrolytes en verre peuvent fonctionner à une température de -20 degrés Celsius, ouvrant la voie à des batteries pour nos appareils photo pouvant fonctionner à de basses températures.
Des dendrites c’est quoi ?
Pour ceux qui ne savent pas ce que sont des dendrites, essentiellement ce sont des fibres microscopiques de lithium qui se forment dans un électrolyte liquide. Lorsqu’elles atteignent les électrodes, un courant électrique les traverse, pouvant produire un court-circuit. Voici une photo de dendrites:
Goodenough et son équipe poursuivent leurs recherches sur ces batteries et travaillent sur plusieurs brevets. À court terme, ils espèrent travailler avec les fabricants de piles pour développer et tester leurs nouveaux matériaux dans des dispositifs de stockage d’énergie.
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