Xingcheng Xiao chercheur chez General Motors et ses collègues soulignent que la capacité des batteries lithium-ion, qui intègrent nombre de nos appareils électroniques, ainsi que les véhicules électriques ont largement atteint un plateau. Les scientifiques tentent d’inventer de nouvelles technologies de batteries afin de renverser la norme du moment.
Une mise au point a été réalisée sur un composant clé de la batterie qui est en règle générale un oxyde métallique. Certains chercheurs ont déjà essayé de remplacer l’oxyde métallique avec du soufre, un élément chimique moins cher et plus léger, pour fabriquer des batteries de type Li-S. En théorie, cela pourrait permettre à des batteries d’emmagasiner 5 à 8 fois plus d’énergie que la technologie actuelle lithium-ion. Toutefois, l’un des principaux problèmes avec cette approche reste que les composés Li-S s’évaporent de l’endroit où ils sont censés être, ce qui cause un déchargement rapide de la batterie. L’équipe a donc entrepris de trouver un moyen de contenir ces composés errants.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont fait de minuscules coquilles vides sur du carbone, qui est conducteur. On les a ensuite revêtu avec un polymère pour aider à confiner à l’intérieur les composés Li-S. Lors des essais, les structures ont gardé une capacité de stockage à haute énergie (630 mAh / g contre moins de 200 mAh / g pour les batteries lithium-ion) et plus de 600 cycles de charge et décharge rapide. "Ces résultats fournissent des indications prometteuses et de nouveaux concepts pour les futures batteries à base de soufre", ont conclu les chercheurs.
Leur étude est parue dans la revue ACS Nano Letters : ici
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Ce qui prouve bien que le marché du stockage va connaitre au moins une ou deux ruptures majeures (un facteur 4 est probable d’ici 2030. Alors va se poser la question de la pertinence d’un énorme réseau synchrone pour l’électricité. Je ne veux pas disserter sur la probabilité de voir le Li S arriver à maturité mais plutôt de la question existentielle des réseaux d’électricité. Le réseau synchrone actuel THT, HT, MT, BT est couteux, contraignant car structurellement sujet aux coupures et défaillances d’un de ses composants qui dégénère par effet domino en blackout continental. Combien de milliards sont investis pour surdimensionner les réseaux juste pour faire face à des évènements ponctuels qui se produisent une fois par décennie ? Et je ne parle même pas de la possibilité d’une grosse éjection de masse coronale à laquelle le réseau métallique est extrèmement vulnérable.. La question est absolument fondamentale et impacte déjà les travaux de renforcement planifiés sur les réseaux en 2014.. Va-t-on vers un réseau asynchrone ? Il suffirait d’un succès majeur dans le transport électrique pour que le fameux réseau devienne redondant, donc obsolète. Ce que ne manqueraient pas de nier farouchement les fournisseurs électrique. En France , on interdirait la fourniture d’électricité de stock sur le réseau pour sauver les énormes investissements nécéssaires à sa construction ? Alors : Synchrone ou Asynchrone en 2025 ? 2030 ? 2035 ?
C’est une annonce interessante mais ça ne prouve rien et « une hirondelle ne fait pas le printemps »… On ne peut pas planifier l’avenir sur d’hypothétiques découvertes scientifiques (et je suis chercheur…). par ailleurs, pour se passer du Réseau (et de la production centralisée, je lis entre vos lignes…), il faudrait encore gagner au moins un ordre de grandeur (x10) dans les performances du stockage par rapport au facteur 4 que vous avancez et qui est effectivement crédible. Par contre, je ne parierais ni dans la lilière H2, ni dans les véhicules thermiques…
Pourtant dés aujourd’hui, un village situé à moins de 50 km d’une grande ville équipée de blue-cars en auto partage a fortement intéret à installer une station de recharge d’une 30aine de véhicules. A 30kWh par blue car , on a presque un MWh de capacité dont une partie peut très bien être utilisée pour préserver le réseau contre un méchant pic de 19h ! Comme le financement des autolibs est majoritairement privé , il n’y a rien d’autre à faire .. Même sans parler d’hydrogène , dont le « service automobile » est meilleur que l’autopartage puisqu’on on le gare près de sa porte , un simple facteur 4 permet de voir grand. Et comme nous l’avons tous compris, les véhicules HH sont en fait des hybrides batterie+PAC , hybride sans doute premier bénéficiaire de l’énorme effort de R&D déployé dans les batteries. Inutile même de sortir la calculette. Si le parc auto devient hybride, sa capacité à lisser les pics électriques est acquise. On sait qu’il le pourra. On sait que les autos full-pétrole sont vouées à l’extinction, on sait que les EnR vont croitre de 2 à 6 GW par an, on sait que la recherche sur fonds publics sur l’hydrogène dépassera 5 md$/an d’ici 2020 avec des réalisations contrètes sur le réseau électrique chaque année en Allemagne au moins et au Japon certainement. Avec tout ce qu’on sait, on peut déjà se poser des questions sur l’hégémonie du réseau synchrone. Je n’aime pas parler de centralisation ici car telle n’est pas la question. Il ne s’agit pas de topologie réseau qui a vocation à rester la même, mais de technologie et répartition des puissances qui sont très différentes entre un modèle synchrone et un modèle asynchrone. Le synchronisme est par ailleurs toute la différence entre un réseau d’information type minitel et un réseau IP type internet. C’est donc bien le synchronisme qui est en jeu (et condamné selon moi) et non pas la topologie qui ne relève que de questions foncières.
¤ Ce qui compte, ce n’est pas l’efficacité coulombique, toujours proche de 99%, mais l’efficacité énergétique, autour de 92% pour des batteries lithium. Car si pratiquement tous les électrons qui entrent dans la batterie en ressortent (Coulombs) ceux qui sortent sont un peu moins costauds que ceux qui entrent (voltage moyen en charge et en décharge).
moi ce que je retiens c’est une multiplication par plus de 3 des performances(630 / moins de 200) les améliorations du stockage sont continuelles et permettent d’envisager d’autres solutions techniques et financières jusqu’alors impossible sans ces avancées.
Oo : je ne sais pas où copier coller cette info aujourd’hui dans les Echos : La lettre d’intention a été signée par « les Länder de Basse-Saxe, de Rhénanie-Du-Nord-Westphalie, de Bade-Wurtemberg, et les autorités des transports publics de Hesse, en vue de l’utilisation d’une nouvelle génération de trains à zéro émission équipés d’une motorisation par pile à combustible », a indiqué Alstom. « Le ministère fédéral allemand des transports prévoit de soutenir le développement de ce train », a ajouté le groupe, sans fournir de détails financiers sur le projet. Alstom va donc travailler sur ce prototype dont une demo sera faite en 2018 ! La question que je me pose est : Quelle puissance ? Combien de MW une loco doit elle développer pour remplacer le diesel compte tenu d’un probable recours aux super-capacités pour le démarrage ? (les locos électriques possèdent généralement des super capas de démarrage)
Cette annonce semble sérieuse: elle provient des laboratoires General Motors dans le Michigan. Si c’est le cas, on va peut-être assister à un grand pas dans le stockage de l’énergie.
Dans les années 70, les batteries souffre sodium devaient révolutionner le monde. Je n’ai pas l’impression que ça ait eu un succés fabuleux. Faut voir si cette batterie pourra résister à toutes les contraintes que subilssent les batteries en usage normal et si elles sont exploitables (résistance interne, durabilité,…). Si c’est le cas, de domaine d’utilisation de la voiture électrique vas s’élargir.
« Il suffirait d’un succès majeur dans le transport électrique pour que le fameux réseau devienne redondant, donc obsolète. ». Ah bon? Vous pouvez nous expliquer? PS: bravo pour le réseau synchrone…..je vois que vous retenez.
Si le seul problème est le synchronisme de la production, il existe une solution : le transport d’énergie électrique en courant continu. Le bémol, c’est qu’il y a toujours des lignes à haute tension.
Apparemment, il n’y a pas que GM qui cherche : Bon, le tout est de savoir qui va trouver et quand ?
Il est évident que nous sommes dans une phase de basculement, ou au moins d’évolution technologique majeure. Un sujet aussi stratégique pour l’avenir de notre économie est intéressant, car cela permet également d’évaluer les capacités d’adaptation de nos élites, plutôt portées sur le centralisme. Les conservatismes sont également en action et risquent de compromettre le développement de nouvelles technologies dans notre pays. Il suffit de voir les controverses autour de la transition énergétique et du nucléaire. La tentation est grande de maintenir les vieux concepts. Moi je pense que l’on a déjà pris un retard insurmontable, au niveau R et D. Paradigme, prédominance des intérêts particuliers, ou manque de clairvoyance et de responsabilité, peu importe la raison. La rapidité est primordiale dans un contexte d’économie aussi concurrentielle et à l’échelle de la planète. Les autres ne nous attendront pas.
@ Truffe On n’est pas encore dans le basculement, on en est encore aux balbutiements. La question n’est pas de freiner l’innovation mais de ne pas déployer à grande échelle des technologies dont a n’a pas encore la vision de la viabilité à terme. C’est trés différent. Installer partout des éoliennes ou des panneaux solaire si on ne peut pas les utiliser derrière ne sert à rien, et ce d’autant plus si ce déploiment se fait au prix fort. Il faut raison garder et faire les choses dans l’ordre. La question du cout du stockage, de la smartgrid, des appoints supplementaires doit être réglée avant de lancer la transition.