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Des batteries 3D moins dangereuses et d’une capacité 50 fois supérieure

Comment augmenter la capacité des batteries ? Une équipe du CNRS propose une solution : créer des microtubes sur un substrat de silicium.

Image 1 : Des batteries 3D moins dangereuses et d'une capacité 50 fois supérieureLe fiasco du Galaxy Note 7 illustre un des problèmes les plus aigus de nos gadgets modernes : leur batterie. Les constructeurs se heurtent aux limites de la chimie actuelle et les progrès en capacité sont très lents. La révolution pourrait venir de batteries 3D, dont la capacité serait 50 fois plus supérieure !

Augmenter la surface pour augmenter la capacité

L’un des facteurs déterminant la capacité d’une batterie est en effet la surface d’échange entre les électrodes : plus elle est importante, plus la quantité d’énergie disponible augmente. En créant à la surface d’un wafer de silicium une forêt de microtubes (58 µm de hauteur), une équipe du CNRS et des universités de Lille et Nantes ont obtenu une surface active de 50 mm2 sur une pastille de seulement 1 mm2.

Une batterie moins dangereuse

Image 2 : Des batteries 3D moins dangereuses et d'une capacité 50 fois supérieureDes couches successives de matériaux ont ensuite été déposées sur les microtubes, pour former un socle isolant, un collecteur de courant (en platine), une électrode négative (en oxyde de titane) et enfin l’électrolyte (du phosphate de lithium). C’est le second avantage de cette batterie : son électrolyte (le milieu permettant l’échange des charges électriques entre les deux pôles) est solide. Il pose ainsi moins de risque de fuite, d’évaporation sous la chaleur et éventuellement d’inflammation que les électrolytes liquides employés habituellement.

Reste maintenant aux chercheurs à compléter leur batterie en ajoutant l’électrode positive.