Lithium-ion : des batteries 10x plus performantes ?

01 juin 2018 à 15h36
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L'utilisation de nanofils de silicium permettrait de mettre au point des Batteries lithium-ion qui afficheraient des performances dix fois supérieures aux modèles actuellement en circulation à taille équivalente. Une véritable révolution pour les chercheurs de Stanford à l'origine de cette découverte, qui indiquent que les premières applications concrètes pourraient atteindre le marché assez rapidement. De quoi donner un coup de fouet supplémentaire au marché des appareils mobiles ?

L'autonomie autorisée par une batterie lithium-ion traditionnelle dépend de la quantité d'ions de lithium que sont capables de stocker ses anodes en carbone, expliquent ces chercheurs au magazine Nature Nanotechnology. Le silicium offre une capacité nettement supérieure à celle du carbone, mais résiste assez mal aux cycles de charge et de décharge. L'anode faite de silicium enfle durant l'absorption d'ions de lithium et rétrécit lorsqu'elle les restitue, un changement d'état qui conduit assez rapidement à sa dégradation.

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Photo Nature Nanotechnology


Le recours aux nanotechnologies permettrait ici de résoudre le problème. Celui-ci viendrait en effet de la forme jusqu'ici adoptée lors de la mise au point d'anodes en silicium, explique Yi Cui, professeur assistant en sciences des matériaux à Stanford. En construisant des anodes très fines, avec un diamètre de l'ordre du nanomètre, on parviendrait selon lui à éviter la rupture lors du changement d'état.

Yi Cui assure qu'avec cette technique, il devient possible d'utiliser du silicium à la place du carbone dans les batteries lithium-ion et donc d'offrir des capacités nettement supérieures à ce qui existe aujourd'hui. Il indique avoir rempli une demande de brevets et envisage de s'adresser à l'un des grands fabricants du secteur pour lui proposer une déclinaison commerciale de cette technologie, dont la viabilité sur le plan financier reste encore à déterminer.

Si l'on se prend à imaginer un ordinateur portable capable de fonctionner plus de trente heures loin de tout adaptateur secteur, de telles batteries présentent un intérêt certain pour l'univers des véhicules électriques.
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