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DES SUISSES CRÉENT LA BATTERIE 100% SÛRE

par Rirou » 07 Juin 2017, 11:42

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Smartphones, ordinateurs portables, cigarettes électroniques, vélos électriques… Les cas d’explosion d’appareils mobiles se sont multipliés ces dernières années, créant un fort sentiment d’insécurité auprès des consommateurs. Le responsable? Les batteries au lithium ionique (Li-ion) possédant des composants inflammables au niveau de l’électrolyte, un des deux principaux éléments d’une pile, l’autre étant les électrodes (bornes +/-).

On se souvient que, fin 2016, Samsung avait marqué les esprits avec ses 2,5 millions de Galaxy Note 7 retirés du marché. Dix ans plus tôt, 9,6 millions de piles Sony, équipant les PC des plus grandes marques, retournaient en usine. Entre deux, les exemples ne manquent pas.

Aujourd’hui, la recherche mondiale s’active pour développer des solutions alternatives à ces technologies dont la crédibilité a volé en éclats. En Suisse, des scientifiques de l’Empa (Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche) ont fabriqué, en un temps record, des éléments de batterie dite sèche.

À la pointe de cette recherche, ils ont concrètement remplacé l’électrolyte liquide – faisant la conductivité entre les deux bornes de la pile Li-ion, mais susceptibles de la surchauffer de manière exponentielle jusqu’à l’explosion (phénomène de l’emballement thermique) – par un solide.

Un défi de taille. «Pour remplacer un composant liquide par un solide, il fallait créer une structure cristalline permettant la mobilité des ions. L’astuce réside dans le design du réseau. Ou la création de routes de passage, si vous préférez», explique Léo Duchêne, un des chercheurs du projet, financé par le Fonds national suisse (FNS) depuis 2015.

Si l’industrie électronique (smartphone, PC, voiture électrique) trouve un réel intérêt dans ces technologies, notamment pour l’aspect sécuritaire, il faudra cependant attendre avant d’espérer une mise sur le marché de ce produit innovant. «Cela pourra prendre jusqu’à dix ans avant d’avoir un produit commercial. Par contre, en laboratoire, ça ira plus vite. On a déjà commencé à construire une pile pour faire marcher un smartphone, par exemple», se félicite le chercheur.

En parallèle de leurs travaux sur les électrolytes solides, l’équipe de l’Empa a également planché sur le remplacement du lithium. Si ce métal est prisé pour la conception de piles compactes de par sa légèreté, il reste néanmoins rare, coûteux et polluant à obtenir. De ce fait, les scientifiques ont démontré le potentiel du sodium et du magnésium.

Ils ont réussi à faire bouger les ions sodium dans leur électrolyte solide, à 20 degrés. Une gageure technologique. Mais, trois fois plus lourd que le lithium, le sodium augmente la masse des piles.

Cependant, il peut le concurrencer sur des applications pour lesquelles la densité énergétique (quantité d’électricité que l’on peut stocker par kilogramme de batterie) n’est pas prioritaire. À savoir, les énergies renouvelables intermittentes (éolien, photovoltaïque) qui doivent disposer d’une batterie de stockage d’énergie à grande échelle.

Une pile puissante

Le magnésium est, lui aussi, très prometteur. Avec ses deux charges positives (contre une seule pour le lithium), il est capable de stocker pratiquement deux fois plus d’énergie pour un même volume. «Son application devient très intéressante dans le secteur des énergies renouvelables où l’argument du prix reste encore crucial», précise Léo Duchêne.

Si, jusqu’à présent, on parvenait à faire mouvoir les ions à des températures de plus de 400 degrés, les chercheurs suisses ont atteint des conductivités à 70 degrés. «C’est une recherche pionnière et une démonstration de faisabilité. Nous sommes encore loin d’avoir un prototype complet et fonctionnel, mais nous avons franchi un premier pas essentiel», communique Elsa Roedern, collaboratrice au projet.

Quid de l’autonomie?

L’autonomie d’une pile est un critère essentiel lors d’un achat. Mais c’est un tout autre combat impliquant l’étude des bornes (+/-). Or les travaux des scientifiques se concentrent uniquement sur l’électrolyte. Le défi sera donc de combiner de la meilleure façon possible ces deux éléments fondamentaux pour obtenir une pile fonctionnelle performante. «J’aime comparer notre métier à celui d’un entraîneur de football. Vous pouvez rassembler les meilleurs éléments, mais si vous n’optimisez pas les paramètres, vous n’aurez pas de bons résultats», image Arndt Remhof, directeur des travaux, dans le communiqué officiel de l’Empa.

On l’aura compris, la batterie du futur sera sèche, sûre, bon marché et écologique. Espérons que sa commercialisation ne tarde pas trop! (Le Matin)

http://www.lematin.ch/suisse/suisses-creent-batterie-100-sure/story/22032204
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Re: DES SUISSES CRÉENT LA BATTERIE 100% SÛRE

par lapin » 12 Juin 2017, 23:41

si ça marche... :good:
:lapin: si ça te plait pas ,tournes la tête et regardes ailleurs!

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