Une des plus grandes plaintes au sujet des smartphones implique toujours la batterie et l’autonomie qu’elle délivre. Il est donc logique qu’il y ait des équipes de chercheurs qui tentent de prendre meilleures nos batteries. UC Berkeley travaille sur une batterie nommée « Supercapacitor » (j’adore le nom), et SolidEnergy étudie une batterie de plus longue durée pour le projet Ara, le smartphone modulaire de Google.
Les scientifiques de Stanford viennent de développer une batterie d’aluminium qui pourrait permettre à votre smartphone de se recharger entièrement en moins d’une minute. Elle est aussi durable, relativement peu coûteuse, et plus sûre que les batteries que nous utilisons à ce jour. « Nous avons développé une batterie aluminium rechargeable qui peut remplacer les batteries existantes, telles que les piles alcalines, qui sont mauvaises pour l’environnement, et les batteries lithium-ion, qui, parfois, s’enflamment », a déclaré un professeur de chimie, Hongjie Dai, dans un rapport qui vient d’être publié par l’Université de Stanford.
La nouvelle batterie aluminium-ion pour laquelle les chercheurs ont planché depuis un petit moment, puisqu’elle peut être acquise à bon marché, et n’est pas enclin à s’enflammer. De plus, elle est capable de stocker beaucoup de puissance, ce qui pourrait être une aubaine pour les petits dispositifs. Le problème a été de trouver un bon matériau pour la cathode, qui lui permet de produire une tension suffisante après des cycles répétés.
« Les gens ont essayé différents matériaux pour la cathode », précise Dai. « Nous avons accidentellement découvert qu’une solution simple est d’utiliser le graphite, qui est essentiellement fait de carbone. Dans notre étude, nous avons identifié quelques matériaux en graphite qui nous donnent de très bonnes performances », dit-il.
En combinant l’anode d’aluminium et la cathode en graphite avec un électrolyte liquide ionique dans un sac revêtu de polymère flexible, les chercheurs ont trouvé une solution qui semble très sûre. « Dans notre étude, nous avons des vidéos montrant que vous pouvez percer la poche de la batterie, et que celle-ci va continuer à fonctionner, sans prendre feu », a déclaré Dai. « De plus les batteries au lithium peuvent s’éteindre de manière imprévisible – dans l’air, la voiture, ou dans votre poche », poursuit-il.
Bien sûr, l’avantage n’est pas seulement la sécurité, puisque la vitesse est également un facteur important. Au lieu d’une heure, la nouvelle batterie aluminium-ion peut être rechargée en quelques minutes. L’équipe de Stanford a rapporté un temps de charge aussi bas qu’une minute.
Enfin, elle est également durable. Le prototype a été en mesure de tenir pendant 750 cycles, sans perte de capacité. Pour une batterie standard au lithium-ion, on est à environ 1 000 cycles.
« Une autre caractéristique de la batterie est la flexibilité », a déclaré Gong. « Vous pouvez la plier et la replier. Elle a donc le potentiel pour une utilisation dans des dispositifs flexibles. L’aluminium est également un métal moins cher que le lithium ».
Bien que tout ceci soit très alléchant, il convient de rappeler que cette batterie est toujours dans une phase de prototypage. La batterie aluminium-ion génère 2 V de charge électrique, par rapport aux 3.6 V de votre batterie traditionnelle en lithium-ion. Dai précise que ce problème peut être surmonté par l’amélioration du matériau de la cathode. Autrement dit, il reste encore un peu de boulot à l’équipe de chercheurs.
Même si elle a un défaut majeur, l’équipe de Stanford est certainement sur la bonne voie. « Sinon, notre batterie a tout ce dont on peut rêver d’une batterie : des électrodes bon marché, une bonne sécurité, une charge à haute vitesse, une flexibilité et une excellente durée de vie. Je vois cela comme une nouvelle pile dans ses premiers jours. C’est tout à fait passionnant », conclut-il.
