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Frit, le graphène est bien meilleur

Image 1 : Frit, le graphène est bien meilleurUne microsphère de graphène vue au microscope électronique à balayage révèle sa structure très aérée.

Si vous nous lisez régulièrement, vous connaissez le graphène. Cousin du graphite des mines de crayon et des fameux nanotubes de carbone, ce matériau recele sans doute les clés de futures technologies tant ses propriétés mécaniques et électriques sont excellentes. Grâce à un nouveau procédé de fabrication découvert par une équipe coréenne, il pourrait, par exemple, donner naissance à une nouvelle génération de batteries.

L’un des principaux paramètres déterminant la capacité d’une batterie est la surface spécifique de son électrode. C’est elle qui fixe la quantité d’ions que l’électrode peut stocker. Le graphène est un très bon matériau dans ce cas puisqu’il se présente sous la forme de feuillets. Mais avec les techniques de fabrication actuelles, ces feuillets s’empilent ou se replient sur eux-mêmes, ce qui réduit drastiquement la surface disponible. Les chercheurs coréens ont trouvé une solution : il suffit de faire « frire » le graphène. Plus précisément, ils projettent des microgouttes d’une solution contenant des feuillets de graphène dans un mélange de solvant organique de vitamine C chauffé à 160 °C. La réaction produit des microsphères de graphène (5 µm de diamètre), qui conservent une bonne surface spécifique.

Image 2 : Frit, le graphène est bien meilleurUne buze à ultrasons projette des gouttes (en bleu) de la suspension contenant le graphène. Celui-ci s’agglomère alors en même temps que l’eau s’évapore.

Ainsi, une électrode faite de ces sphères s’est avérée posséder une capacitance 1,3 fois plus élevée qu’une électrode de graphène classique. Il serait également possible d’encapsuler des particules de silicium au coeur des sphères de graphène, pour encore augmenter la capacité des électrodes. Le tout est obtenu via un procédé simple et facile à industrialiser. Comme d’habitude, cependant, il faudra du temps avant que les recherches soient transposées dans l’industrie.