Une batterie ‘respirante’ pour alimenter nos véhicules électriques

Aux Etats-Unis, alors que la vente de véhicules électriques (VE) a presque doublé en 2013, la très grande majorité des modèles proposés sur le marché ne permet pas encore de rouler au delà de 160 km, en une seule charge.

Aussi, dans l’objectif de renforcer l’autonomie du véhicule et de s’orienter vers les 500 kms ou plus, les chercheurs ont réalisé de nouveaux progrès sur une batterie "respirante" qui a le potentiel de remplacer un jour la technologie lithium-ion des véhicules électriques d’aujourd’hui.

"Les batteries lithium-air sont légères et offrent une grande quantité d’énergie électrique", a déclaré le professeur Nobuyuki Imanishi. "Beaucoup de gens s’attendent à utiliser un jour des véhicules électriques."

La principale différence entre la batterie lithium-ion et lithium-air, reste que cette dernière remplace la cathode traditionnelle – un composant clé de la batterie impliqué dans la circulation du courant électrique – avec de l’air. Cela rend la batterie ‘métal-air‘, rechargeable, légère avec le potentiel d’emmagasiner plus d’énergie que son équivalent commercial.

Même si la batterie lithium-air est présentée comme une technologie prometteuse, elle possède encore quelques petits défauts qui doivent être corrigés. Les chercheurs avancent sur plusieurs fronts afin d’obtenir des batteries performantes et enfin, faire leurs débuts sous le capot de nos voitures électriques.

L’un des principaux composants sur lesquels les chercheurs travaillent constitue l’électrolyte, un matériau conducteur d’électricité situé entre les électrodes des batteries. Il existe actuellement 4 modèles d’électrolyte, dont un implique l’eau. L’avantage de cette conception "aqueuse" par rapport aux autres est double. Tout d’abord, elle protège le lithium des interactions avec les gaz de l’atmosphère. Ensuite, elle permet de provoquer des réactions rapides avec l’électrode : ‘air‘. L’inconvénient majeur reste que l’eau en contact direct avec le lithium pourrait l’endommager.

Voyant le potentiel de la version ‘aqueuse‘ de la batterie lithium-air, l’équipe du professeur Imanishi exerçant à l’Université de Mie au Japon a abordé cette question. L’ajout d’un matériau protecteur au lithium constitue une approche, mais cela diminue généralement la puissance de la batterie. Ainsi, ils ont développé une approche par couche, prenant en sandwich un électrolyte polymère à haute conductivité et un électrolyte solide situé entre l’électrode lithium, et la solution aqueuse. Le résultat s’est concrétisé par un pack avec le potentiel de stocker près de 2 fois la capacité énergétique (Wh/kg) d’une batterie lithium-ion.

"La densité d’énergie de notre système est de plus de 300 Wh/kg", a déclaré le Pr. Imanishi. "Cela constraste avec la densité énergétique d’une batterie lithium-ion commerciale, qui est beaucoup plus faible, environ 150 Wh/kg."

La batterie a montré beaucoup de promesses, avec une haute conductivité des ions lithium, et la capacité de décharger et de recharger 100 fois. En plus d’alimenter les véhicules électriques, les batteries lithium-air pourraient un jour avoir des applications dans la maison, grâce à leur faible coût. Le rendement de puissance électrique reste un grand obstacle, mais le Pr. Imanishi a affirmé que son groupe s’était engagé à perfectionner cette approche, ainsi que d’explorer d’autres options, jusqu’à ce que la batterie ‘lithium-air’ devienne une réalité commerciale.

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10 Commentaires sur "Une batterie ‘respirante’ pour alimenter nos véhicules électriques"

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Meteor
Invité

Du concret SVP une recharge de seulement 100X ce n’est pas viable. Il serait bon de censurer les informations qui n’ont pas encore d’application pratique au quotidien. Cette info a plus sa place dans une revue scientifique. Merci

Pastilleverte
Invité

mon prince viendra… L’avenir est (peut être) dans la batterie Li-Air, wait (mais combien de temps ?) and see( si ce n’est moi ce seront mes enfants ou êtits-enfants) et c’est pas moi qui le dit : “une batterie “respirante” qui a le potentiel de remplacer un jour”

Stephsea
Invité

@Meteor, pourquoi souhaitez vous “censurer les informations qui n’ont pas encore d’application pratique au quotidien” (je cite). S’informer, c’est jsutement ne PAS censurer, dans le cadre de la loi évidement. S’informer sur la technologie, c’est forcément sortir du quotidien! C’est avoir une vision de ce qui n’existe pas encore, c’est recevoir des PROMESSES, les comprendre, en mesurer le potentiel, se préparer à les recevoir, les cirtiquer à l’avance, participer à leur évolution, les inétgrer à vos propres developpements, etc. S’informer, c’est enfin confronter les promesses à la réalité bien sûr…

Tech
Invité
bande de pisse-froid !!! des chercheurs aboutissent à doubler la puissance massique et vous faites la fine bouche! bien sur que cette nouvelle a sa place ici, le stockage progresse tous les jours et si cela peut générer des vocations pour maintenant doubler le nombre de recharges de 100 à 200 , alors ce sera positif. ne regardez pas que les véhicules privés, les chariots élévateurs et autres engins du même type s’en contenteraient certainement, quitte à envoyer les batteries au recyclage après 100 cycles, reste à voir le prix est-ce qu’l idouble aussi, là cela aurait été une question… Lire plus »
trimtab
Invité
Bien sur que ça a sa place ici, car si on veut avoir ‘une vision’ pour l’avenir, afin de mieux faire nos choix d’aujourd’hui, il est important que même le ‘citoyen ordinaire’ a une idée de ce qu’il y ‘dans les tuyaux’, afin de ne pas se tromper dans certains changements de comportement ou choix technologiques maintenant pour être ‘dans le vrai’ dans les années à venir, et comme dit pastillevert..”…si ce n’est moi ce seront mes enfants ou pêtits-enfants……” J’appellerai ça ‘reading between the lines’, qualité d’anticipation indisponable, pour ne pas aller aujourd’hui vers des choix en ‘cul de… Lire plus »
Pingus001
Invité

En voila une nouvelle qu’elle est bonne. Reste plus qu’a augmenter le nombre de cycle. Deux questions me viennent à l’espris : 1- Si la batterie utilise de l’air ambient, qu’en est-il de ses performances dans un environnement où l’air est fortement polué (bouchon) ? 2- Quel est le taux de décharge des 100 cycles de charge et décharge ? Si c’est avec 100% de décharge c’est franchement pas mal, par contre si c’est avec moins de 80% c’est vraiment peu.

Rickobotics
Invité

Le pb persiste avec cette techno Li-Air. Jusqu’a maintenant c’était 10 à 30 cycles max. Là ils ont fait x10 ! MAIS … en diminuant la densité energétique par plus de 5 … et voilà maintenant que la densité est tout juste 2x supérieur au Li-Ion pour une durée de vie 10x moindre … ce n’est donc toujours pas la révolution tant attendue …

Guydegif(91)
Invité

Prendre en exemple Egon Musk et son bébé Tesla, qui pour un VE a une autonomie impressionnante de 300 kms et + ! Après le roadster, voilà aussi un modèle familial, à 4 voire 5 place, avec une autonomie similaire, à disposition ! Voilà un bel exemple ! REX à latéraliser, En démocratisant qq peu pour rendre la Solution plus grd public et plus abordable, il y a de quoi faire ! A+ Salutations Guydegif(91)

Pastilleverte
Invité

le bon exemple en effet : prenez une “familiale”, de presque 5 m de long, “entassez-y” des centaines de kilos de batteries et ô miracle ! l’autonomie devient presque raisonnable. Attention, pour augmenter encore l’autonomie, il faudra bientôt passer le permis poids lourd en raison de la masse du véhicule C’est comme pour la sécurité passive, un tank résiste sans dout mieux qu’une 2cv à des chocs provenant d’autres véhicules, dommage que le poids des deux soit si différent.

Did 02
Invité
Recharge batterie à volants d’inertie Le problème du rechargement hors de chez soi d’une voiture electrique est le risque de se faire voler le cable pour les revendeurs de cuivre. Mon idée serait de raccorder les voitures électriques à des bornes au moyen d’une gaine dans laquelle se trouverait une tige souple de transmission. Un moteur dans la borne entrainerait cette tige qui lancerait un arbre relié à un alternateur couplé à un volant d’inertie logés dans la voiture. L’alternateur rechargerait alors les batteries. Ainsi plus de cable électrique pour attirer les ”pilleurs” de cuivre! La recharge à la maison… Lire plus »
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