Recharger sa batterie électrique en 12 minutes !

La 3D s’immisce partout, à l’instar de nos écrans domestiques, de nos cinémas, ou encore dans le monde du son. Elle s’immisce aussi dans l’univers de l’énergie, plus précisément dans le domaine des batteries Lithium-Ion (Li-Ion). Les scientifiques de l’Université de Colorado State ont présenté leurs travaux devant l’American Chemical Society (ACS), lors de leur 241ème meeting national qui s’est tenu le 31 mars dernier, et ont obtenu bien plus qu’un simple succès d’estime avec leurs découvertes concernant les batteries 3D.

Cette batterie, qui ne serait pas plus grande qu’une batterie de téléphone portable, pourrait se recharger en une douzaine de minutes, ce qui la rendrait idéale pour les voitures électriques, réglant le problème du temps de charge et de l’autonomie.

Une batterie… 3D ?

Une batterie Li-Ion conventionnelle est composée d’une anode en graphite, d’une cathode à base d’un composé de lithium, et d’un électrolyte, qui est une substance conductrice car contenant des ions mobiles, séparant les deux. Les électrodes sont arrangées sous forme de nombreuses couches fines, et les ions lithium se déplacent de l’anode en graphite vers la cathode en lithium lors du chargement, et dans le sens inverse lors du déchargement. C’est cette configuration qui plombe ce type de batterie, rendant le rechargement long et raccourcissant la durée de vie de celle-ci.

C’est l’architecture interne de la batterie Li-Ion qui serait arrangée en 3D dans la nouvelle génération présentée devant l’ACS : l’anode en graphite est remplacée par une multitude de nano fils composés de cuivre et d’antimoine, d’une largeur 50 000 fois inférieure à celle d’un cheveu humain, ayant une énorme surface cumulée, et pouvant recevoir deux fois plus d’ions lithium que la même quantité de graphite.

Ces nano-fils sont en outre plus stables chimiquement et plus résistants à la chaleur. Ils sont arrangés à l’intérieur de la batterie suivant une structure tridimensionnelle rappelant les poils d’une brosse à cheveux très dense, enrobés d’une fine couche d’électrolyte et entourée de la conventionnelle cathode, faite de lithium.

Amy Prieto, qui dirige ces travaux, a cofondé sa propre société, Prieto Company, dans le but de commercialiser cette nouvelle génération de batterie, idéalement dans un peu moins de deux ans.

Moonzur Rahman