Innovation

« Une longévité théorique de 400 ans », l’invention fortuite d’une pile électrique éternelle par une étudiante

Imaginez une batterie qui peut durer plusieurs siècles. C’est en tout cas l’exploit qu’ont accompli des chercheurs de l'université de Californie à Irvine (UCI).

Une étude publiée en 2016 dans la revue Energy Letters de l’American Chemical Society décrit une découverte qui pourrait révolutionner la façon dont les futures batteries sont fabriquées. Alors qu’elle était à l’époque doctorante à l’UCI, Mya Le Thai affirme avoir découvert accidentellement, lors de ses travaux en laboratoire, les secrets qui augmenteraient considérablement la durée de vie des accumulateurs au lithium. Selon ses explications, cette trouvaille pourrait aider à concevoir des batteries pouvant théoriquement durer plusieurs centaines d’années !

Des fils des milliers de fois plus fins que vos cheveux !

Dans son laboratoire, Mya menait des recherches sur les nanobatteries, lorsqu’un jour, elle a décidé d’essayer une nouvelle approche. Elle a enduit un ensemble de nanofils d’or de dioxyde de manganèse avant d’appliquer un gel électrolytique « semblable au plexiglas ». En effet, les scientifiques cherchent depuis longtemps à utiliser des nanofils dans les batteries. Ceux-ci ont l’avantage d’être très fins (des milliers de fois plus fins que nos cheveux) tout en étant très conducteurs, facilitant ainsi le transfert des électrons. Mais leur taille présente aussi un inconvénient majeur : la fragilité.

Mya Le Thai, doctorante à l'Université de Californie à Irvine.
Mya Le Thai, doctorante à l’Université de Californie à Irvine. Crédit photo : UC Irvine (capture d’écran YouTube)

Jusqu’à 200 000 cycles de recharge

Les batteries lithium-ion existantes à base de nanofils « meurent généralement de manière dramatique après 5 000, 6 000 ou 7 000 cycles au maximum », selon la chercheuse. En effet, les minuscules filaments qu’elles incorporent résistent peu aux décharges et aux recharges répétées. Pire encore, les batteries lithium-ion ne supportent que 300 à 500 cycles de recharge. Avec la technique dont elle est l’inventrice, Mya Le Thai et ses collègues de l’université de Californie à Irvine ont pu mettre au point un prototype ayant enduré près de 200 000 cycles de recharge sur une période de trois mois. Le plus étonnant, c’est que celui-ci n’a montré aucun signe de baisse de puissance ni de fracturation de nanofils. Mieux encore, le test officiel s’est soldé par une « efficacité coulombienne moyenne de 94 à 96 % ».

Mais pourquoi une telle amélioration ?

L’équipe pense que le gel électrolytique semblable au plexiglas plastifie l’oxyde métallique dans la batterie et lui donne de la flexibilité, empêchant ainsi toute fissuration des nanofils. Dans le cadre de leurs expérimentations, Mya et ses collègues ont également pu renforcer de manière significative les filaments présents dans les batteries lithium-ion. Cette nouvelle approche pourrait être bénéfique aux véhicules électriques (avions, voitures, deux-roues, etc.) et aux appareils portables.

Une étudiante invente par hasard une pile rechargeable qui pourrait théoriquement durer plusieurs centaines d'années
Une étudiante invente par hasard une pile rechargeable qui pourrait théoriquement durer plusieurs centaines d’années. Crédit photo : Steve Zylius / UCI

Les chercheurs y voient aussi une possibilité d’améliorer la durée de vie des batteries utilisées pour le stockage d’énergie dans les foyers. Bref, il s’agit d’une percée majeure qui pourrait nous aider à atteindre plus rapidement nos objectifs liés à la transition énergétique. L’étude a été menée en coordination avec le Centre de recherche sur les nanostructures pour le stockage de l’énergie électrique à l’Université du Maryland. Elle bénéficie également du financement de la division des sciences énergétiques du ministère américain de l’Énergie. Plus d’informations : news.uci.edu


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Source
news.uci.edu

Marc Odilon

J'ai rejoint Neozone en 2020. Avant de me lancer dans la rédaction web en 2014, j'ai suivi des études universitaires en gestion d'entreprise et en commerce international. Mon baccalauréat technique en mécanique industrielle m'a permis de me familiariser avec l'univers de la tech. Installateur de panneaux solaires et électronicien autodidacte, je vous fais découvrir tous les jours les principales actualités des nouvelles technologies. Curieux de nature et grand amoureux du web, je suis un rédacteur polyvalent et ma plume n'a pas de limites. Quand je ne travaille pas, je fais du jogging !

7 commentaires

  1. Bonjour,

    Pourquoi cet article apparaît maintenant, alors qu’il a été publié sur le site source en 2016?
    https://news.uci.edu/2016/04/20/all-powered-up/

    Y a-t-il eu une réelle application de cette découverte ? Une utilisation industrielle envisageable?

    L’idée semble intéressante mais après 6 ans, il semble que la découverte n’a pas réussi à progresser…

  2. C’est des innovations intéressantes, mais si c’est pas lucratif ni à court ou à long terme, les financiers ils s’y intéresseront jamais, ça va plutôt être utilisé en sourdine par les gouvernements pour des projets
    secrets, ou de sécurité nationale par exemple, ou encore de conquête spatiale, mais vers les ménages, ils vont jamais mettre en vente une batterie qui va traverser dix génération avant de creuver.. c’est pas compatible avec l’économie tel qu’elle fonctionne, l’économie c’est comme une roue, ça tourne..

  3. Trop beau pour être vrai.
    C’est comme si elle inventait le moteur perpétuel. Mais les lois physiques sont la et toutes production d’énergie modifie la matière qui perd de son efficacité. Donc !

  4. Faut pas écrire : Quand est-il ? Mais faut demander:”Qu’en est-il de ceci ou de cela…?”
    Dès qu’il nya plus de faute, ça devient plus crédible.

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