Une batterie format timbre-poste faite de nanopores

[Jose]

Une batterie format timbre-poste faite de nanopores

Eleanor Gillette, l’une des chercheuses du NanoCenter de l’université du Maryland, montre le prototype de batterie dont la taille n'excède pas celle d’un timbre-poste.

Des chercheurs de l’université nord-américaine du Maryland ont réussi à atteindre un niveau de miniaturisation inédit pour la conception d'une batterie. Sa structure repose sur une feuille en céramique de la taille d’un timbre-poste percée de millions de trous microscopiques appelés nanopores. Le premier prototype se recharge en une dizaine de minutes et supporte d’ores et déjà plusieurs milliers de cycles de charge.

Eleanor Gillette, l’une des chercheuses du NanoCenter de l’université du Maryland, montre le prototype de batterie dont la taille n'excède pas celle d’un timbre-poste. Il s’agit d’une feuille de céramique percée de plusieurs millions de nanopores. À l’arrière-plan, sur les deux écrans d’ordinateur, on peut voir l’aspect de cette structure. © University of Maryland NanoCenter

Comment créer des batteries capables d’alimenter des appareils électroniques toujours plus petits ? Cette problématique alimente les travaux de bon nombre de centres de recherche et développement et laboratoires universitaires à travers le monde. Qu’il s’agisse d’objets connectés, de vêtements intelligents, de capteurs biométriques ou médicaux, comme celui sur lequel planche Google, le système d’alimentation reste l'un des principaux écueils techniques. La batterie format timbre-poste créée par l’université du Maryland aux États-Unis offre une piste prometteuse.

Des chercheurs du NanoCenter ont, en effet, mis au point une structure qui incorpore tous les composants d’une batterie sur une feuille de céramique pas plus grande qu’un timbre-poste. Dans un article de la revue Nature Nanotechnology, ils expliquent que le principe repose sur des nanopores. Il s’agit en fait de millions de trous microscopiques dont le diamètre est « 80.000 fois plus petit qu’un cheveu humain ». Ces trous contiennent une solution électrolytique avec une anode et une cathode situées à chaque extrémité.

Chaque nanopore de la structure agit comme une mini-batterie, car il contient une solution électrolyte avec une cathode et une anode à ses extrémités. Les chercheurs disent avoir d’ores et déjà identifié les axes de développement pour rendre la prochaine version dix fois plus puissante. © University of Maryland NanoCenter

La prochaine version sera dix fois plus puissante

Les nanopores sont connectés entre eux en parallèle, ce qui leur permet de stocker et de restituer l’énergie à l’unisson. Le premier prototype fonctionnel se recharge en douze minutes et peut supporter plusieurs milliers de charges. Ce projet de recherche est financé par le département américain de l’Énergie. On peut se demander quand les premières batteries de ce type seront commercialisées.

Les chercheurs du NanoCenter restent assez vagues sur le sujet en expliquant qu’il s’agit pour le moment d’un concept. Mais ils affirment avoir identifié les évolutions à intégrer afin de rendre la prochaine version dix fois plus puissante. L’autre impératif est de concevoir un processus de fabrication qui s’accorde avec une production de masse. Là encore, aucune échéance n’est précisée...

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