Augmenter l’autonomie : c’est le principal challenge que doivent relever les fabricants de matériel high-tech aujourd’hui. De manière éparse, quelques solutions sortent de-ci de-là de laboratoires de recherche… mais rien de probant n’a émergé pour l’instant. Mais voilà que des chercheurs du Riverside Bourns College of Engineering de l’université de Californie ont créé une batterie lithium-ion hors norme, à base de… sable !
L’idée lumineuse a surgi dans l’esprit de Zachary Favors, un étudiant diplômé travaillant au Riverside Bouns College, lorsqu’il se prélassait sur la plage de San Clemente (Californie). Il a ramassé du sable entre ses doigts et s’est rappelé que celui-ci était composé principalement de quartz ou de dioxyde de silicium.
Zachary se lance alors dans la conception de nouvelles batteries lihium-ion avec Cengiz et Mihri Ozkan, deux professeurs en ingénierie de l’université, en commençant par une série d’expériences pour créer du silicium directement à partir de ce sable riche en quartz.
Une autonomie trois fois supérieure
Pour comprendre pourquoi c’est génial, il faut un peu rentrer dans des détails techniques. Les batteries lithium-ion, très utilisées pour les smartphones et les voitures électriques, contiennent une anode et une cathode. L’anode est aujourd’hui composée de graphite, mais le silicium pourrait bientôt le remplacer. Sauf que cet élément -le silicium- est difficile à produire en grande quantité pour faire des anodes, car il se dégrade facilement . Zachary Favors a eu donc eu l’idée d’utiliser du sable avec de plus grandes quantités de quartz et a fait des essais en laboratoire (voir encadré).
Les résultats ont été au-delà de ses espérances. Les batteries à base de silicium auraient une autonomie trois fois plus importe que celles d’aujourd’hui. Bref, la durée de vie d’une batterie entre deux charges peut être ainsi multipliée par trois. Les résultats de cette expérience ont été publiés sur le site Nature.com.
Cela représente des milliards sur le marché des smartphones et des véhicules électriques… Il ne reste plus maintenant qu’à passer à l’étape industrielle !
Sources : UCR Today
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