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Le futur des batteries arriverait du Canada

Image 1 : Le futur des batteries arriverait du CanadaZhongwei Chen qui a mené les recherche à l’université de WaterlooDes chercheurs de l’université de Waterloo au Canada ont publié un papier dans la revue Nature Communications expliquant la création d’une batterie bon marché utilisant du silicium pour accroître l’autonomie et la durée de vie de 40 % à 60 %. Concrètement, au lieu d’utiliser des anodes en graphite, comme on en trouve dans les batteries traditionnelles, ils ont utilisé des anodes en silicium. L’idée est loin d’être nouvelle puisque de nombreux papiers ont montré les bienfaits d’une anode en silicium depuis des années. Le grand problème du silicium qui se contracte lors de la décharge pour ensuite s’étendre une fois la batterie rechargée. Le volume entre la contraction et l’expansion triple ce qui cause des fissures dans le silicium, réduit l’autonomie et la durée de vie de la batterie et peut même amener à des courts-circuits.

2016 sera l’année de la commercialisation des batteries aux anodes en silicium

Jusqu’à présent, les chercheurs ont tenté de résoudre ces problèmes en utilisant des nanotubes de carbone, du graphène (cf. « Du silicium pour améliorer les batteries lithium-ion ») ou des nanoparticules poreuses de silicium (cf. « Une batterie au silicium qui se recharge en 10 minutes »). Le grand problème est que ces matériaux sont difficiles à fabriquer en masse, ce qui a gardé les anodes en silicium loin de nos produits grand public.

Le papier canadien est très intéressant puisqu’il abandonne complètement ces pistes de recherche et utilise un processus de fabrication développé en partenariat avec le centre de recherche de General Motors. Si les détails de ce processus ne sont pas connus, on sait que l’anode passe par une extrême chaleur pendant un très court instant. Cela a pour effet de minimiser les changements de volume et permettre plus de 2 000 cycles de charge et décharge avant que la batterie ne perde une partie importante de sa capacité. En moyenne, une batterie d’ordinateur portable passe par environ 1 000 cycles avant de perdre 20 % de sa capacité. On ne sait pas à quel niveau la batterie canadienne descend après 2 000 cycles, mais les scientifiques sont suffisamment confiants pour dire qu’elle sera mise sur le marché d’ici l’an prochain, ce qui est très prometteur. On ne connaît pas les produits et volumes concernés. Il est possible que la batterie soit d’abord réservée aux voitures de General Motors.