Amprius double la capacité de stockage des batteries

Amprius, une start-up américaine affirme avoir mis au point des batteries capables de stocker deux fois plus d’énergie que n’importe quelles batteries existantes sur le marché actuel, grâce à l’utilisation d’électrodes en silicium nanostructuré.

Par ailleurs, la firme a indiqué être en relation avec plusieurs groupes électroniques grand-public dans l’objectif de proposer à la vente ses nouvelles batteries dès 2012. Ces dernières permettraient de prolonger l’autonomie des appareils électroniques portatifs d’environ 40% sans chargement sur secteur supplémentaire.

Dans le but de tester les nouvelles électrodes, Amprius travaillerait également avec plusieurs grands constructeurs automobiles pour une utilisation dans les véhicules électriques.

Quand une batterie lithium-ion est chargée, les ions lithium se déplacent de la cathode vers l’anode, tandis que le flux d’électrons traverse un circuit électrique externe. Le processus est inversé lors de la phase de décharge. Plus l’anode absorbe de lithium, plus la batterie stocke de l’énergie et plus elle dure. Durant les 30 dernières années, les batteries lithium-ion ont utilisé des anodes de carbone (généralement en graphite). En l’absence de nouveaux matériaux, le stockage de l’énergie de ces batteries a progressé seulement de 7% chaque année en raison essentiellement d’optimisations techniques.

Le silicium quant à lui, possède théoriquement 10 fois la capacité de stockage du lithium utilisant des anodes en carbone (4200 mAh / g contre 370 mAh / g). Aussi, la difficulté pour les chercheurs aura été d’en faire une batterie ‘réellement’ exploitable. Comme de grandes quantités d’ions lithium se déplacent dans et hors de la matière pendant les phases de charge et de décharge, le silicium avait la fâcheuse tendance à gonfler et à se fissurer.

Les prototypes de batterie ont été testés durant 250 cycles de charge et ont démontré qu’ils étaient en mesure de stocker deux fois plus d’énergie qu’une batterie conventionnelle. "Cependant, pour être un candidat potentiel dans l’application de véhicules électriques, les batteries devront subir 3.000 cycles de charge", a précisé Ryan Kottenstette, directeur commercial chez Amprius.

Un autre bémol toutefois. La technique de dépôt sous vide utilisée pour fabriquer les nanofils de silicium reste encore coûteuse. Cependant, une fois le problème de fabrication résolu, la société s’attend à ce que l’augmentation de la capacité de stockage vienne compenser l’augmentation des coûts. Enfin, la société travaille également sur un système de "roll-to-roll" de type dépôt vapeur. "Rendre compatible notre procédé avec les processus en cours reste vital pour nous", a indiqué pour finir R. Kottenstette.