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Du silicium pour améliorer les batteries lithium-ion

par - source: Physorg

Vue de la structure de l'anode :  les blocs de silicium (en vert) sont insérés entre les feuilles de graphène. En bleu les trous pour le Lithium.Si les batteries Lithium-ion actuellement utilisées dans de très nombreux appareils électroniques affichent de meilleurs performances que les anciens accumulateurs NiCd ou NiMH, les recherches continuent pour améliorer encore les performances et la durée de vie de ce type de batteries. Des chercheurs de l’université américaine Northwestern viennent justement d’annoncer la mise au point d’une nouvelle anode composée de silicium et de graphène, là où les électrodes négatives classiques sont composées uniquement de graphite.

Un peu de silicium et de graphène

Les accumulateurs Lithium-ion souffrent à l’heure actuelle de deux défauts : le temps nécessaire pour recharger, et l’autonomie. Avec une anode classique en graphite, chaque ion lithium doit être en contact avec 6 atomes de carbone. Cela réduit d’autant le nombre d’ions pouvant être hébergé simultanément par l’anode, et donc la capacité de charge électrique de l’accumulateur. A l’inverse, une anode en silicium permet d’améliorer la capacité de l’accumulateur, chaque atome de silicium pouvant héberger 4 ions lithium.

Un accu Li-ion classiqueIl est toutefois impossible d’utiliser le silicium seul : il a en effet tendance à gonfler et à se rétracter lors de chaque cycle de charge/décharge, pour finir par se casser. La solution a donc été d’empiler des couches de silicium sur des feuilles de graphène, puis de percer ces feuilles de graphène de minuscules trous (10 à 20 nm), créant autant de raccourcis permettant aux ions d’aller et de venir entre l’anode et l’électrolyte. Il en résulte un temps de charge beaucoup plus rapide qu’avec une batterie Li-ion classique.

Au final, les chercheurs de l’université Northwestern estiment qu’il est possible d’obtenir avec le fruit de leurs recherches des batteries qui se rechargent dix fois plus vite que les accumulateurs Li-ion actuels, et avec une autonomie 10 fois plus importante. Ils devraient désormais concentrer leurs travaux sur la cathode et sur un électrolyte capable de protéger la batterie en cas de surchauffe. Rendez-vous dans quelques années…

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_octobre 16/11/2011 20:49
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-0+

Citation :des batteries qui se rechargent dix fois plus vite que les accumulateurs Li-ion actuels, et avec une autonomie 10 fois plus importante


J'ai comme un gros gros doute pour l'autonomie...

Yannick G 16/11/2011 22:17
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-1+

Citation :

Citation :des batteries qui se rechargent dix fois plus vite que les accumulateurs Li-ion actuels, et avec une autonomie 10 fois plus importante


J'ai comme un gros gros doute pour l'autonomie...




Pourquoi ?

darko555 16/11/2011 23:01
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-0+

100 heure d'autonomie avec un pc portable et 2000 kilometre d'autonomie avec une voiture electrique, juste en changeant la batterie.
si c'est realisable dans les 2 ou 3 prochaine années, notre maniere de produire, stocker et utiliser l'energie pourrai bien etre revolutionné.

delphi_jb 17/11/2011 05:06
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Yannick G :
Pourquoi ?


Parcequ'une news de ce genre est publié par mois depuis des années et qu'au finale, on a toujours rien vu arriver ;-)

Yannick G 17/11/2011 08:21
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-0+

Citation :

Yannick G :
Pourquoi ?


Parcequ'une news de ce genre est publié par mois depuis des années et qu'au finale, on a toujours rien vu arriver ;-)




Et imagines le jour où toutes les technologies annoncées depuis des années seront enfin au point : on va multiplier par 1 million l'efficacité des batteries !
Quoi, j'ai pas le droit de rêver :o ?

sylca 17/11/2011 10:38
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-0+

à quand la crise du lithium (ou plutôt : à quand la guerre avec la Bolivie...) ?

Faut aussi se rappeler que le lithium, comme le pétrole, est une ressource finie (pas renouvellable)...

L'énergie de l'avenir ne sera pas unique, mais multiple.
Même si l'électricité a actuellement le meilleur rendement moteur, il faudra plusieurs type de production (nucléaire, éolien, hydro, maréemotrice, houle, ...) et iil faudra penser à se passer de l'électricité pour le chauffage car d'autres solutions existent (biogaz, panneaux solaires thermiques, ... voire le tout cumulé et accompagné d'une bonne isolation faisant baisser la quantité d'énergie nécessaire).

Parce qu'au passage, si tout le monde se met à rouler à l'électrique, va falloir les recharger les tutures, et on va pas construire 20 tranches nucléaires en 2 ans... donc il va falloir créer une disponibilité électrique en diminuant la charge ailleurs (et le plus simple sera l'économie et le chauffage).

Enfin, tout ça, c'est juste mon humble avis :-)

Yannick G 17/11/2011 11:05
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-0+

Citation :

à quand la crise du lithium (ou plutôt : à quand la guerre avec la Bolivie...) ?

Faut aussi se rappeler que le lithium, comme le pétrole, est une ressource finie (pas renouvellable)...

L'énergie de l'avenir ne sera pas unique, mais multiple.
Même si l'électricité a actuellement le meilleur rendement moteur, il faudra plusieurs type de production (nucléaire, éolien, hydro, maréemotrice, houle, ...) et iil faudra penser à se passer de l'électricité pour le chauffage car d'autres solutions existent (biogaz, panneaux solaires thermiques, ... voire le tout cumulé et accompagné d'une bonne isolation faisant baisser la quantité d'énergie nécessaire).

Parce qu'au passage, si tout le monde se met à rouler à l'électrique, va falloir les recharger les tutures, et on va pas construire 20 tranches nucléaires en 2 ans... donc il va falloir créer une disponibilité électrique en diminuant la charge ailleurs (et le plus simple sera l'économie et le chauffage).

Enfin, tout ça, c'est juste mon humble avis :-)




Toi, tu vas avoir des problèmes avec les gars en noir de chez EDF :o

delphi_jb 17/11/2011 11:37
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-0+

Yannick G :
Et imagines le jour où toutes les technologies annoncées depuis des années seront enfin au point : on va multiplier par 1 million l'efficacité des batteries !Quoi, j'ai pas le droit de rêver ?


Que les dieux scientifiques t'entendent ^^

Sylvain37 17/11/2011 13:16
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-0+

Citation :

Toit, tu vas avoir des problèmes avec les gars en noir de chez EDF :o



:o

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