« Recharge en une minute », « une batterie qui dure vingt ans », « compacte et qui peut se plier »… Les annonces de batteries révolutionnaires se suivent et se ressemblent. Pourquoi croit-on à chaque fois à la solution miracle, alors que les progrès dans la réalité sont beaucoup plus lents ? Derrière le brouhaha médiatique, quelles technologies apporteront bientôt de réelles améliorations ?
Le graphène, futur des batteries ?
Cui et son équipe ont amené ce taux à 99 %, permettant 100 charges / décharges. Mais la commercialisation ne peut pas se faire en dessous de 99,9 %, ce que Cui veut atteindre en construisant des nanosphères qui permettent au lithium dans l’anode de garder sa structure et son efficacité.
CalBattery, autre société californienne, travaille aussi à des anodes en lithium, en l’insérant dans une structure de graphène. Une société de téléphone leur aurait commandé un modèle et ils espèrent produire « des milliers de tonnes de batteries d’ici 2018 ». L’Université de Limerick (Irlande) a développé une technologie qui fait plus que doubler la capacité des batteries lithium-ion et maintient cette capacité même après 1.000 recharges, grâce à une anode en nanofilaments de germanium.
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Longévité et nombre de recharges
Aujourd’hui les batteries perdent de leur efficacité après environ 1000 cycles de charges et décharges. La plupart des nouvelles technologies annoncées butent sur ce problème.
Des chercheurs de Nanyang Technology University (NTU) ont annoncé fin 2014 avoir remplacé le graphite utilisé à l’anode des batteries lithium-ion par un gel constitué de nanotubes de dioxide de titane, permettant jusqu’à 10.000 recharges avant que la performance de la batterie diminue. Ils promettent une commercialisation d’ici deux ans.
Vitesse de recharge et densité de puissance
Ce point est particulièrement important pour les applications du quotidien. Mais il ne suffit pas de recharger la batterie rapidement, celle-ci doit libérer son électricité lentement. Inutile d’avoir une batterie qui se recharge en une minute, si c’est pour qu’elle se vide aussi vite derrière
En utilisant de minuscules tubes de dioxide de titane, plutôt que du graphite, des chercheurs du NTU affirment atteindre des vitesses de recharge plus rapides que les batteries lithium-ion : 70 % de recharge en deux minutes.
Vous n’avez encore rien vu…
Si les annonces des start-ups se multiplient, les recherches les plus prometteuses pourraient bien être celles qui sont menées discrètement. Les constructeurs automobiles notamment ont acheté des brevets et start-ups dans ce domaine ces dernières années, sans révéler leurs cartes. Ils sont beaucoup plus prudents pour ne pas nuire à leur réputation. Distinguer les annonces des chercheurs (de financements) des constructeurs prudents.
Ainsi, la marque allemande VW a acquis 5 % de la société QuantumScape, qui développe une nouvelle technologie, également à Stanford. Mais sans donner d’information sur la nature précise de ses travaux. Une décision sur la commercialisation de la technologie devrait être prise milieu 2015.
Il faut donc se méfier des annonces de chercheurs en quête de fonds. Néanmoins, les technologies en lice pourraient prochainement être prêtes pour la commercialisation, avec des performances de 300 Wh/kg vers 2020 et, au-delà, selon Linda Nazar, professeur de chimie à l’Université de Waterloo (Canada), de nouvelles batteries lithium soufre ou lithium-air, avec des performances bien supérieures. Patience, le meilleur est à venir…
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