C'est le rêve humide de tout utilisateur de smartphone :une batterie complètement chargée en moins d'une minute. Ce n'est plus dans le futur, car des chercheurs américains ont récemment réussi à concevoir une telle batterie.
Des chercheurs de l'Université de Stanford en Californie (États-Unis) ont mis au point une batterie flexible et durable en aluminium. Il fournirait une alternative sûre aux piles au lithium et alcalines existantes, qui sont nocives pour l'environnement et peuvent également s'enflammer. Le prototype se charge également en moins d'une minute, pèse très peu et est relativement bon marché en raison des matériaux utilisés.
"Même si vous attaquez notre nouvelle batterie avec un marteau-piqueur, elle ne prendra pas feu", plaisante le professeur Hongjie Dai. Il le montre également dans une vidéo de l'équipe de recherche. "Bien sûr, il n'est pas prévu que la batterie subisse cela tous les jours, mais notre démonstration montre la différence avec les batteries lithium-ion existantes, qui peuvent prendre feu et ont été récemment interdites par certaines compagnies aériennes en raison de leur dangerosité".
Le matériau qui compose la batterie, l'aluminium bon marché et léger, figure depuis un certain temps sur la liste de souhaits de plusieurs ingénieurs. Pourtant, ce n'est que maintenant qu'il a été utilisé pour la première fois, car les scientifiques n'ont trouvé aucun opposé à l'aluminium chargé négativement. Les concepteurs de l'exploit ont finalement utilisé le graphite chargé positivement, qu'ils ont transformé en une structure spongieuse. Les électrodes sont reliées par un liquide conducteur salé. Un petit sac garde le tout ensemble.
A l'usage, l'aluminium se dissout sur le côté négatif de la batterie (appelé l'anode). Les ions contenant de l'aluminium glissent entre les ouvertures de la grille en graphite chargée négativement (la cathode). Lorsque la batterie se recharge, le processus est inversé. Cela peut être répété environ 7 500 fois sans perte de capacité. En comparaison, une batterie lithium-ion standard, que l'on trouve dans nos smartphones et ordinateurs portables, perd de la puissance après mille charges. À 2 volts, la batterie surpasse les variantes alcalines de 1,5 volt, mais pire que les batteries au lithium, atteignant jusqu'à 4 volts.
«Après avoir affiné la cathode, nous pouvons encore augmenter le nombre de volts», explique le professeur Dai. Les attentes sont donc élevées. Deux batteries connectées permettent désormais de recharger un smartphone en seulement 1 minute, un bel exploit. «Je considère cela comme une batterie à ses débuts. Assez excitant », conclut Dai.
L'étude est publiée dans Nature .
