💡 Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
jeudi, mars 26, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats

Batteries : des fibres optiques et des capteurs in situ

par La rédaction
30 septembre 2020
en Recherche, Technologie

Les batteries sont aujourd’hui utilisées pour un grand nombre d’applications (appareils portatifs, mobilités électriques, stockage des énergies renouvelables…). Dans nos sociétés modernes où la gestion de l’énergie devient un enjeu essentiel, cette technologie revêt plus que jamais une importance particulière.

Chercheurs et industriels cherchent notamment à assurer la sécurité et la fiabilité de ces systèmes de stockage en développant des outils permettant de suivre de l’intérieur l’évolution des batteries.

Ces avancées ouvrent la voie des batteries intelligentes du futur. Une équipe internationale (Collège de France, CNRS1, Hong Kong Polytechnic University, MIT, Dalhousie University) a adopté une approche transdisciplinaire et encore peu explorée : celle d’incorporer des fibres optiques munies de capteurs dits « de Bragg » dans des cellules2 de format 186503.

L’innovation réside ici dans l’exploitation des signaux optiques obtenus pour décoder les événements thermiques et chimiques ayant lieu au sein de la batterie (i.e. génération de
chaleur et transformations de structures).

Dans un article publié dans la revue Nature Energy, les chercheurs montrent qu’une analyse avancée des informations captées (décalage des longueurs d’onde) par les fibres
permet de connaître en temps réel, et à la demande, l’état de santé des batteries.

« Actuellement, les « packs » 4 batteries commercialisés sont dotés de capteurs de température positionnés au niveau du module (ensemble de cellules) et non des cellules
elles-mêmes. Cette configuration conduit à des systèmes de gestion de batteries (BMS) très conservateurs 5 et, au final, peu efficaces puisque les capteurs installés ne nous informent jamais de ce qui se passe réellement à l’intérieur des cellules en cas de surchauffe ou d’emballement thermique
», explique Jean-Marie Tarascon, professeur au Collège de France, auteur référent pour l’étude et directeur du laboratoire Chimie du solide et énergie (Collège de France/CNRS/Sorbonne Université).

L’utilisation intelligente de fibres optiques permettant d’obtenir une image en température de l’intérieur de la batterie, mais aussi d’appréhender les flux de chaleur selon son utilisation, pourrait permettre la conception de systèmes de refroidissement plus performants. Par conséquent, les systèmes BMS ainsi développés pourraient permettre d’approcher les limites théoriques de technologies déjà existantes.

S’introduire dans la vie privée des batteries

Une fois la fibre optique insérée dans une cellule de batterie, l’expérimentateur reçoit une information de la fibre sous la forme d’une onde lumineuse, appelée longueur d’onde
d’absorption, dont la fréquence et l’amplitude changent lorsque la température et la pression varient. Par leurs travaux, les chercheurs savent maintenant découpler le signal
grâce à l’emploi des fibres optiques microstructurées et estimer qualitativement la part des variations due à chaque paramètre physique.

« Notre travail se distingue justement des autres par un agencement spécifique de trois fibres qui nous permet d’avoir accès aux paramètres thermodynamiques de la batterie. Les paramètres obtenus par cette calorimétrie optique sont essentiels au suivi de l’état de santé de la batterie et donc à l’optimisation de sa durée de vie », précise le Dr Jiaqiang Huang, post-doctorant au Collège de France et premier auteur de l’article.

« De plus, nous corrélons maintenant ces changements physiques observables aux événements chimiques qui ont lieu dans la batterie en fonctionnement, ajoute Laura Albero Blanquer, doctorante au Collège de France et deuxième autrice. Les cellules dans les packs batteries étaient jusqu’à maintenant des boîtes noires. »

Concrètement, les informations chimiques récupérées par les chercheurs leur permettent de mieux comprendre les réactions parasites nuisant au fonctionnement de la batterie ainsi que les dynamiques de formation et de croissance des interfaces électrodes/électrolytes,

La formation de ces nouvelles phases aux interfaces aussi appelés SEI (Solid Electrolyte Interphase) est une étape critique pour les industriels lors de la production des cellules
car la nature et la structure de la SEI vont influencer la durée de vie des batteries.

Maîtriser l’évolution de ces interfaces devient alors un enjeu essentiel pour les industriels.

« Les avancées techniques et scientifiques mises en avant par notre travail ont été rendues possibles par la convergence de deux domaines d’expertises, celui de la science des batteries et celui de l’ingénierie des capteurs optiques, complète Hwa-Yaw Tam, professeur à la Hong Kong Polytechnic University et spécialiste des capteurs optiques. Ces fibres ont en plus une excellente stabilité chimique et peuvent facilement être utilisées à une échelle industrielle, ce qui font d’elles des candidats idéaux pour d’autres types d’applications dans l’industrie de l’énergie. »

Cette approche est d’autant plus prometteuse que les auteurs de l’étude ont déjà commencé à l’étendre à d’autres systèmes de stockage de l’énergie (batteries alcalines, piles à combustible et supercondensateurs) et à l’utiliser dans d’autres domaines (catalyse ou électrolyse de l’eau pour la production d’hydrogène).

Articles à explorer

Solaire B2B : VLD SOLAR accélère la transition en Tunisie

Solaire B2B : VLD SOLAR accélère la transition en Tunisie

21 mars 2026
Dunkerque lance un campus d'innovation industrielle 5G

Dunkerque lance un campus d’innovation industrielle 5G

19 mars 2026

Les auteurs de l’étude ont bénéficié de l’aide de Faurecia, IDL et Tiamat et du soutien de deux fédérations de recherche, le DIM Respore et le RS2E (Réseau sur le stockage
électrochimique de l’énergie) sous tutelle du MESRI et du CNRS.

Legende : Montage expérimental composé d’une cellule 18650 et de capteurs à fibre optique «Bragg» (FBG). © Laboratoire de Chimie du Solide et de l’énergie, Collège de France / Benjamin Campech, RS2E.

Notes

1- Laboratoires français impliqués : Chimie du solide et de l’énergie (CNRS/Collège de France/Sorbonne Université), Laboratoire de réactivité et chimie des solides (CNRS/Université
2- Picardie Jules Verne), au sein du Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie fondé (RS2E) / piloté par le CNRS.
Unité de base des batteries commerciales.
3- Format classique dans l’industrie des batteries.
4- Un pack est composé de modules eux-mêmes composé de cellules
5- Qui ne va pas pousser les performances du pack au-delà d’une large marge de sécurité

Bibliographie
 Operando decoding of chemical and thermal events in commercial Na(Li)-ion cells via optical sensors. Jiaqiang Huang, Laura Albero Blanquer, Julien Bonefacino, Eric R. Logan, Daniel Alves Dalla Corte, Charles Delacourt, Betar M. Gallant, Steven T. Boles, Jeff R. Dahn, Hwa-Yaw Tam et Jean-Marie Tarascon. Nature Energy 2020 DOI:10.1038/s41560-020-0665-y
Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: batteriechimiefibre optiqueindustrie
Article précédent

En route vers la première pale d’éolienne 100% recyclable

Article suivant

L’industrie électrique nord-américaine se contracte de 23% en août 2020

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l'industrie
Industrie technologie

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l’industrie

il y a 6 heures
La découpe de motifs dans des matériaux élastiques permet de déplier ces derniers pour leur donner de nouvelles formes, et des chercheurs ont désormais démontré qu'il était possible de contrôler l'ordre dans lequel ce dépliage s'effectue en magnétisant les matériaux. Ces travaux constituent une avancée fondamentale dans notre compréhension du comportement des métamatériaux et ont également démontré leur utilité dans des applications visant à absorber l'énergie cinétique.
Matériaux

Comment les aimants influencent le comportement des métamatériaux ?

il y a 8 heures
Les opérations d'IA menées à l'aide de grands centres de serveurs, comme celui-ci au Sandia National Laboratory, ou le xAI Colossus à Memphis, ou encore d'autres en cours de construction tels que Stargate de Microsoft et OpenAI, peuvent consommer autant d'énergie qu'une ville de petite ou moyenne taille
Intelligence artificielle

De nouveaux modèles d’IA pourraient réduire drastiquement la consommation d’énergie

il y a 11 heures
Un robot de recherche pense par lui-même
Intelligence artificielle

Un robot de recherche pense par lui-même

il y a 16 heures
Le Dr. Felix Schilberth rejoint le consortium de recherche japonais-allemand dirigé par le Prof. István Kézsmárki (Université d'Augsbourg) et apporte son expertise avec une bourse postdoctorale au RIKEN au Japon.
Recherche

Des aimants invisibles pour des technologies de l’information plus rapides

il y a 1 jour
Le premier semi-conducteur IA au monde utilisant l'hydrogène pour mémoriser et apprendre
Intelligence artificielle

Le premier semi-conducteur IA au monde utilisant l’hydrogène pour mémoriser et apprendre

il y a 1 jour
Fusion nucléaire: un partenariat transpacifique pour accélérer la course à l'énergie propre
Fusion

Fusion nucléaire: un partenariat transpacifique pour accélérer la course à l’énergie propre

il y a 1 jour
Tesla lance Terafab, son usine géante de semi-conducteurs
Industrie technologie

Tesla lance Terafab, son usine géante de semi-conducteurs

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant

L'industrie électrique nord-américaine se contracte de 23% en août 2020

Le centre commercial marseillais « Les Terrasses du Port » passe à la géothermie marine

L'emploi dans le secteur des énergies renouvelables continue de croître

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Inscription newsletter

Tendance

Transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant
Mobilité

Le transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant

par La rédaction
26 mars 2026
0

L'Union TLF, organisation professionnelle du transport routier, demande au gouvernement français d'aligner temporairement la fiscalité du gazole...

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l'industrie

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l’industrie

26 mars 2026
Une galaxie voisine se transforme sous les yeux des astronomes

Une galaxie voisine se transforme sous les yeux des astronomes

26 mars 2026
La découpe de motifs dans des matériaux élastiques permet de déplier ces derniers pour leur donner de nouvelles formes, et des chercheurs ont désormais démontré qu'il était possible de contrôler l'ordre dans lequel ce dépliage s'effectue en magnétisant les matériaux. Ces travaux constituent une avancée fondamentale dans notre compréhension du comportement des métamatériaux et ont également démontré leur utilité dans des applications visant à absorber l'énergie cinétique.

Comment les aimants influencent le comportement des métamatériaux ?

26 mars 2026
Un « consortium » de bactéries coopérant pour digérer les phtalates, un défi impossible en solo

Un « consortium » de bactéries coopérant pour digérer les phtalates, un défi impossible en solo

26 mars 2026

Points forts

Comment les aimants influencent le comportement des métamatériaux ?

Un « consortium » de bactéries coopérant pour digérer les phtalates, un défi impossible en solo

Toutes les forêts ne refroidissent pas la Terre

De nouveaux modèles d’IA pourraient réduire drastiquement la consommation d’énergie

Un robot de recherche pense par lui-même

Cadmium : l’urgence d’une dépollution à la racine pour assainir notre alimentation

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant

Le transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant

26 mars 2026
EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l'industrie

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l’industrie

26 mars 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com