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Des batteries optimisées grâce au sable

Par Tristan Geoffroy – le dans Actualités
Depuis l’apparition de tous les appareils mobiles électroniques que nous utilisons désormais couramment, un problème constant nous assaille : leur autonomie.

En effet, avec les améliorations de leurs performances, le drainage de leurs batteries ne cesse de s’accélérer, laissant parfois leurs pauvres propriétaires démunis avec un appareil très performant totalement déchargé. Heureusement, ça pourrait bientôt chose du passé grâce à l’idée ingénieuse d’un diplômé nommé Zachary Favors.

Ces nouvelles batteries à base de silicium se sont avérées particulièrement impressionnantes puisque leur autonomie s’est vue multipliée par trois si on les compare aux batteries actuelles. Mais ce n’est pas tout. En plus d’augmenter leur puissance et donc leur durée d’utilisation après une charge, cette technologie triple aussi leur durée de vie.

Au sein du Riverside Bourns College en Californie, l’étudiant s’est rappelé, suite à un après-midi sur la plage, que le sable dont elle était constituée était principalement composé de dioxyde de silicium et de quartz, deux éléments qui pourraient remplacer ceux déjà présents dans nos batteries actuelles.

Un jeune diplômé ingénieux

Avec l’aide de deux professeurs en ingénierie, Mihrimah Ozkan et Cengiz S. Ozkan (à gauche de Favors sur la photo ci-dessus), il s’est lancé dans la conception d’une nouvelle batterie lithium-ion dont l’anode, généralement faite de graphite, serait remplacée par du silicium. Même s’il est plus complexe à produire et se dégrade rapidement quand il est fait de façon industrielle, le silicium est présent en très grande quantité dans le sable. L’ingénieux étudiant a donc troqué le graphite pour ce sable plus riche en quartz et les résultats ont de quoi surprendre.

Photo : University of California, Riverside
Photo : University of California, Riverside

Le procédé technique est pour le moins simple. Le silicium est purifié puis mélangé avec du sel et du magnésium et la mixture ainsi obtenue est ensuite chauffée. Par réaction chimique, le magnésium élimine l’oxygène à partir du quartz et on obtient donc du silicium pur. Comparativement à du silicium traditionnel, ce nanosilicium a une structure beaucoup plus poreuse à l’échelle microscopique, ce qui en change grandement les caractéristiques et particulièrement son potentiel électrique. L’architecture 3D ainsi créée avec du silicium pur, formé à partir de sable riche en quartz, décuple la densité électrique de l’anode.

Autonomie quand tu nous tiens…

En effet, ces nouvelles batteries à base de silicium se sont avérées particulièrement impressionnantes puisque leur autonomie s’est vue multipliée par trois si on les compare aux batteries actuelles. Mais ce n’est pas tout. En plus d’augmenter leur puissance et par conséquent leur durée d’utilisation après une charge, cette technologie triple aussi leur durée de vie. Vous n’aurez donc plus besoin de changer votre appareil au bout de deux ans lorsqu’il sera impossible de remplacer sa batterie morte.

Le procédé est à tel point novateur et révolutionnaire qu’il a été publié dans la prestigieuse revue scientifique Nature.com. Il ne reste donc plus qu’à espérer que l’industrie de la mobilité y voie une opportunité d’améliorer les performances et la durabilité de ses appareils sans que cela grève bien évidemment les profits générés par les remplacements de ces appareils.

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Tristan Geoffroy

Né à Marseille dans le sud de la France, Tristan est venu s'installer à Montréal en 1992 afin d'y continuer ses études en Tourisme, avant de se consacrer à sa plus vieille passion : les ordinateurs et les jeux vidéo. Il est notamment connu au Québec pour avoir été coanimateur, chroniqueur et recherchiste à l’émission M. Net.