Des nano cristaux d'étain qui améliorent la durée de vie de nos batteries

Par 11 avril 2013
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Des chercheurs sont parvenus à mettre au point des batteries lithium-ion, composées de nano cristaux en étain, capables de stocker plus d'énergie et de doter les appareils électroniques d'une durée de vie plus longue.

Après les capteurs ultra-fins capables d'améliorer la durée de vie d'une batterie d'une voiture électrique, ou encore les batteries rechargeables par le soleil, des scientifiques de l'ETH de Zurich,dirigés par Maksym Kovalenko, ont mis au point une batterie lithium-ion plus puissante que celles traditionnelles. Pratiques et légères, ces batteries fonctionnent grâce à de petits cristaux d'étain qui absorbent les électrodes puis les relâchent, permettant ainsi le stockage d'une plus grande quantité d'énergie dans ces batteries. « Plus les ions lithium sont absorbés par les électrodes puis relâchés, meilleure sera la respiration de ces ions, et la batterie pourra stocker plus d'énergie » explique M. Kovalenko a travers son étude


L'étain, idéal pour ce type de batterie

Pour mettre au point ce type de batteries, les chercheurs ont utilisé des nano cristaux d'étain uniformes, du carbone et des agents de liaison. Grâce à cela, les scientifiques ont pu produire différents tests d'électrodes pour les batteries qui, comme l'explique Maksym Kovalenko, « Permettent de stocker deux fois plus de puissance comparé aux électrodes conventionnels». Toutefois, bien qu'idéal pour ce type de batterie, l'élément en étain – capable d'absorber au moins quatre ions de lithium – devient jusqu'à trois fois plus grand lorsqu'il absorbe une grande quantité d'ions lithium et se rétrécie à nouveau quand il les libère. Et puisque les batteries dotées de dix nanomètres cristaux dans les électrodes sont capables de stocker beaucoup plus d'énergie que celles possédant deux fois le diamètre, la question de la taille de ces cristaux s'est posée. Les scientifiques ont donc eu recours à la nanotechnologie et ont créer des cristaux plus petits qui peuvent absorber et libérer des ions lithium de façon plus efficace.


Des batteries utiles dans plusieurs domaines

En plus de permettre aux voitures électriques d'atteindre une gamme beaucoup plus large et ainsi de percer sur le marché, la mise en circulation de ces batteries plus puissantes pourrait également s'étendre aux vélos électriques, aux smartphones et aux ordinateurs portables. Puisque ces scientifiques connaissent désormais la taille idéale des nanocristaux d'étain, et sont « les premiers à produire de tels petits cristaux d'étain avec une telle précision », ils aimeraient porter leur attention sur les défis restant à relever dans les futurs projets de recherche. D'autres défis, cette fois-ci d'ordre économique, sont également à relever. En effet, les chercheurs cherchent aussi à résoudre les coûts de production. L'objectif étant de créer des batteries dotée d'une capacité de stockage d'énergie plus grande et une durée de vie plus longue, et tout cela en étant abordable pour les consommateurs.

 

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