Batteries : la révolution promise par des nanofils de silicium
Un Jackson Five de silicium dans sa batterie
En ces temps de surchauffe des batteries Lithium-Ion, de nombreuses nouvelles technologies sont en plein développement pour tenter de passer à une nouvelle génération plus durable, autonome et moins polluante. Des chercheurs de l'Université Stanford semblent avoir trouvé une solution, au moins sur le problème de l'autonomie.
Depuis une trentaine d'années, on sait que la charge théorique emmagasinée par une anode en silicium est bien plus élevée que celle d'une anode en graphite. Seul problème, les anodes solides en silicium subissent une telle déformation durant un cycle de charge-décharge, près de 400 % de modification de volume (croissance en charge, contraction en décharge), qu'elles se détruisent très rapidement, perdant alors leur efficacité.
La solution consiste à utiliser une anode composée de milliers de nanofils de silicium, tous baignés dans le lithium. Une chevelure de silicium qui peut alors supporter les déformations physiques provoquées par le cycle de charge-décharge sans aucune cassure ni détérioration.
Cette trouvaille autorise certains à prédire un avenir radieux pour les batteries au lithium. Ces nouvelles batteries au silicium pourraient être commercialisées dans cinq ans, si tout se passe comme prévu, en apportant une autonomie jusqu'à dix fois supérieure à celle des batteries actuelles dans le plus optimiste des cas.
En combinant cette technologie avec les efforts actuels de diminution de la consommation des engins électroniques mobiles, déjà très efficaces dans leur domaine, on pourrait espérer dépasser allègrement les dix heures d'autonomie dans les années à venir. La publication des chercheurs est disponible dans ce document, chez Nature.
Depuis une trentaine d'années, on sait que la charge théorique emmagasinée par une anode en silicium est bien plus élevée que celle d'une anode en graphite. Seul problème, les anodes solides en silicium subissent une telle déformation durant un cycle de charge-décharge, près de 400 % de modification de volume (croissance en charge, contraction en décharge), qu'elles se détruisent très rapidement, perdant alors leur efficacité.
La solution consiste à utiliser une anode composée de milliers de nanofils de silicium, tous baignés dans le lithium. Une chevelure de silicium qui peut alors supporter les déformations physiques provoquées par le cycle de charge-décharge sans aucune cassure ni détérioration.
Cette trouvaille autorise certains à prédire un avenir radieux pour les batteries au lithium. Ces nouvelles batteries au silicium pourraient être commercialisées dans cinq ans, si tout se passe comme prévu, en apportant une autonomie jusqu'à dix fois supérieure à celle des batteries actuelles dans le plus optimiste des cas.
En combinant cette technologie avec les efforts actuels de diminution de la consommation des engins électroniques mobiles, déjà très efficaces dans leur domaine, on pourrait espérer dépasser allègrement les dix heures d'autonomie dans les années à venir. La publication des chercheurs est disponible dans ce document, chez Nature.
Bruno Cormier
le 17 janvier 2008 à 16:55
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