Une nouvelle batterie super autonome au graphène à rechargement rapide

Ce n’est pas la première fois que l’on en parle mais les pistes autour d’une pile au graphène semblent se multiplier. Publié dans Nature, l’article autour d’une super-batterie combinant silicium et graphène développée par l’université Vanderbilt promet de régler les problèmes liés au batteries chimiques modernes. Une recharge quasi instantanée, une grande capacité et une décharge inexistante quand on n’utilise pas sa machine.

Résumé : Cela fait un moment maintenant que les pistes autour d’une super batterie qui remplacerait les actuelles solutions au Lithium convergent vers une solution exploitant le Graphène. Cette nouvelle publication scientifique semble guérir tous les maux actuellement imputables aux procédés chimiques. Mais au delà d’une expérimentation en laboratoire, il ne semble pas encore établi que l’on trouve ce type de batterie rapidement dans nos minimachines.

Silicon supercapacitor research group (left to right): Landon Oakes, Shahana Chatterji, Andrew Westover and Cary Pint. (Joe Howell / Vanderbilt)

La solution trouvée par cette équipe de chercheurs de l’université Vanderbilt aux US ressemble à la découverte faite par d’autres chercheurs et relatée en début d’année. L’idée ici est de créer un support à ion grâce à une plaque de silicium et des « cages » de graphène. Chaque couche de silicium pouvant être empilée sur une autre afin de multiplier la capacité de la batterie.

yeahsciencebitch

Le descriptif de l’invention du procédé sur le site de l’université est étonnant, l’équipe de 4 personnes a tenté l’expérience d’une couche de graphène par dessus sa structure de silicium « imprimée » comme un Waffer de processeur pour stocker les ions, sans trop savoir ce qu’il adviendrait, et à cuisiné chaque tentative à des températures différentes jusqu’à obtenir une couche de quelques nanomètres au dessus du silicium. Au bout de plusieurs essais un premier résultat est apparu, laissant apparaître une augmentation très importante de la densité d’ions et la stabilisation de ceux-ci.

L’approche d’un emploi du silicium est intéressante et ouvre des portes étonnantes, l’équipe indique ainsi vouloir exploiter des ressources inattendues comme l’espace situé derrière les puces ou directement autour de cellules photo-voltaïques. L’idée est d’intégrer au mieux le stockage d’énergie de façon à garder la plus grande compacité et autonomie possible à chaque engin.

Un jour peut être nous verrons des minimachines ultra-légères ayant une énorme autonomie, plusieurs milliers de cycles de recharges possibles et surtout la capacité de se recharger à 100% en quelques instant au lieu de plusieurs heures. En attendant, il va falloir compter sur les bons services de la chimie à l’ancienne pour nos engins.

29 commentaires sur ce sujet.
  • 29 octobre 2013 - 17 h 57 min

    Tout les six mois, on a une news qui nous promet une technologie miracle concernant les batteries…. Ça va bien finir par arriver ! On y croit !

    J’espère à un horizon de 5 ans.

    2 jours en usage intensif, ça serait déjà énorme !

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  • 29 octobre 2013 - 18 h 00 min

    @Pote: Même 24 H avec une recharge en 5 minutes, je prend !

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  • 29 octobre 2013 - 18 h 03 min

    YA 15 ans, On disais pareil avec du LI-PO, LI-ion… et il sont LA et ca a radicalement chagné la vision de nos appareil: PC et GSM qui étaient en NI-cd, Ni-mh

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  • 29 octobre 2013 - 18 h 07 min

    Et pour les véhicules électriques ?

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  • 29 octobre 2013 - 18 h 33 min

    intéressant pour les voitures aussi

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  • 29 octobre 2013 - 20 h 12 min

    @korben: C’est bien vrai ! :)

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  • 29 octobre 2013 - 22 h 31 min

    Excellente nouvelle ! Il n’y a plus qu’à attendre une version commercialisable maintenant…

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  • 29 octobre 2013 - 23 h 39 min

    @Pierre Lecourt:

    petit calcul (je peux m’être trompé mais je ne pense pas): batterie 4000mAH, abonnement 6kVA donnant droit à 30A max environ, faut 8 minutes pour la recharger, sans consommer du tout par ailleurs. 30 minutes pour recharger, ça parait déjà plus raisonnable que tes 5 minutes, qui sont juste irréalistes d’après ce calcul :p

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  • 30 octobre 2013 - 7 h 37 min

    Allo ?

    On ne passe pas 50 ampères dans une prise de 0.5mm … sinon elle explose.
    Ce qui limite la vitesse de charge c’est qu’on charge en 5V (2A), ce qui est déjà énorme vu la tronche d’un port micro usb.

    Ce n’est pas les batteries qui limites le temps de charge sur les smartphones/tablettes, c’est la prise.

    c’est pour ça que la prises que l’ont trouve sur les tablettes chinoises permet de charger plus vite. (c’est le standard dans le monde hors smartphone)

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  • 30 octobre 2013 - 7 h 41 min

    @bertrand: tout a fait exact
    alors imaginez pour une batterie de voiture électrique!

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  • 30 octobre 2013 - 8 h 53 min

    Personnellement je me déplace essentiellement en vélo électrique. J’en parle sur mon site. Je fais environ 70km/jour pour aller bosser.

    Mon vélo est totalement illégal mais me permet d’avoir presque de quoi manger à la fin du mois, j’économise environ 200€ de carburant tous les mois.

    Le coût le plus élevé du vélo électrique est la batterie. La dernière que je viens d’utiliser viens de faire 15000km sur une année et le prix d’achat est de 500€, ce qui nous fait 3€/100km : c’est encore trop onéreux. J’attends impatiemment le prochain saut technologique.

    J’aimerai une densité énergétique sensiblement supérieure ainsi qu’un coût au moins égal, voire inférieur.

    Tous les x mois des informations apparaissent, bien souvent ceux qui les relatent ne comprennent pas ce dont il s’agit et pour finir il n’y a aucune application pratique… En espérant que pour une fois la donne puisse changer !

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  • 30 octobre 2013 - 13 h 53 min

    On ne mesure pas le temps de charge d’une batterie à la capacité de la prise! De plus vous oubliez les rapports de transformation : vos intensités de 30 ou 50A sont au primaire du transfo pas au secondaire. Si l’on passe de 220V à 12V : le rapport est de 18 , donc avec 10A au primaire on peut obtenir 180A au secondaire (en théorie ) . Evidemment il faut un bobinage qui tienne le choc en sortie.

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  • 30 octobre 2013 - 15 h 17 min

    le plus grand progrès de la batterie est quand même l’économie des puces cortex a7 et gps russe, la plus grande économie de chauffage est quand même l’isolation, la plus grande économie de carburants est quand même le vélo sec, la plus grande économie de gouvernance est quand même l’eco taxe.

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  • 31 octobre 2013 - 9 h 03 min

    @nova : négatif young goose. Le vélo électrique offre un impact sur l’environnement plus faible que le vélo sec. Parce que l’énergie emmagasinée puis restituée par la batterie est acheminée par des câbles électriques jusque chez moi, alors que si je pédale (en vélo sec) je dois manger et que tous ces aliments dont je tire un peu d’énergie (faible rendement) sont acheminés près de chez moi par des camions ou des bateaux et cultivés par des tracteurs etc… Donc, le moyen de transport le plus respectueux de l’environnement est le vélo électrique !

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  • fpp
    31 octobre 2013 - 9 h 23 min

    @NonNon: Je en connaissais pas cet argument, il est excellent :-)
    Le côté récursif (jusqu’au Big Bang) des polémiques autour du bilan carbone de ci ou de ça m’a toujours fasciné… Tu zonerais pas sur Cyclurba toi des fois ? :-)

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  • 31 octobre 2013 - 9 h 28 min

    @NonNon: Le vélo électrique ne te dispense pas de manger, si?
    Donc ton argument est bancal…

    Et loin de moi l’idée de remettre ton mode de vie en cause, mais le temps à aussi un coût. Or, 70km par jours, c’est pas rien.

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  • 31 octobre 2013 - 11 h 22 min

    1/ le temps : 44km/h de moyenne avec l’auto, 42km/h de moyenne avec le vélo. Selon les jours je vais plus vite avec le vélo.
    2/ l’argent économisé me permet de boucler le mois, sans le vélo, je ne peux pas m’en sortir
    3/ @Nytho0 :le bol alimentaire est aussi déterminé par l’énergie dépensée : je mange en fonction de mon activité mais je te garanti que lorsque je n’avais pas d’assistance électrique, je ne pensais qu’à une chose : manger. Et fais 70km/j en vélo, cela te permettra de comprendre la modification du bol alimentaire et la relation avec l’effort musculaire
    4/ Cyclurba : certains intervenants sont de qualité mais il s’agit d’un système organisé par le responsable qui vit des ressources de ses différents sites en s’appuyant sur ses relations avec ses clients qui paye au clic sur les annonces -> sachant comment cela est organisé je considère le système comme biaisé et je ne souhaite plus ni lire ni publier sur ce site.

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  • fpp
    31 octobre 2013 - 12 h 38 min

    @NonNon: Ah, je ne savais pas pour Cyclurba, je n’y vais que de loin en loin… Moi c’est plutôt son (absence d’) ergonomie qui me rebute :-)
    Il y a d’autres endroits qui valent le coup pour suivre ce qui se passe en matière de VAE ?…

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  • 31 octobre 2013 - 13 h 14 min

    @NonNon: Pour le trajet, selon le parcours, les chiffres seront différents et même si ton objectivité peut être remise en cause, malheureusement, on ne peut que te croire sur parole.

    Par contre, en ce qui concerne « comprendre la modification du bol alimentaire et la relation avec l’effort musculaire », là encore l’argument est bancal. Geek n’implique pas être non sportif. ;-)
    M’enfin chacun fait ses courses et mange comme bon lui semble (ou comme il le peut). Après tout, tout est subjectif.

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  • 31 octobre 2013 - 14 h 07 min

    @NythoO :
    Il ne s’agit pas de subjectivité mais de mesures :
    1/ si mon trajet consomme 4000 calories, je dois avaler 4000 calories en vélo sec, point barre.
    2/ je peux apporter des éléments de preuve sur mes trajets puisque je les effectues avec l’enregistrement dans RunKeeper : je ne me contente pas de subjectivité, j’effectue des mesures GPS de mes déplacements et j’en parle sur le petit site que j’ai dédié au vélo électrique
    3/ je ne comprends pas quand tu parles d’argument bancal, je me contente d’exposer des points mesurés ou mesurables et en matière de relation entre l’effort physique et le bol alimentaire il me semble que l’on ne se trouve pas dans le domaine de la subjectivité (ni du bancal, mais bon).

    Sur ce, je te laisse à tes considérations bancales et subjectives, bon appétit.

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  • 31 octobre 2013 - 15 h 29 min

    @NonNon: Entre choisir des pâtes ou des légumes frais, du jambon ou une entrecôte, pour moi, faire ses courses, c’est remplie de subjectivité.
    Idem pour le mode de vie et dans l’optimisation de tes journées, tout est question d’objectivité?
    Mais non, il y a de la subjectivité partout. Selon le rapport que l’on a avec l’environnement (dans son sens large), et selon l’impact que l’on pense avoir. Notre temps, nos loisirs, notre budget, etc, tout s’optimise objectivement selon notre personnalité et nos connaissances.

    Qui sait, ca se trouve les batteries que tu utilises dégagent une molécule toxique inconnue, et tu pollues plus que le vélo normal malgré tes dires? Le recyclage, l’impact, etc, tout peut être remis en cause. C’est pour ça que plutôt que juger, débattre et faire du HS j’ai préféré émettre tous ces doutes par un ‘après tout, tout est subjectif’. ;-)

    Bonne continuation à toi.

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  • 31 octobre 2013 - 22 h 35 min

    Les batteries, le recyclage etc… Il existe des études qui en parlent. Suffit de lire. Tu me fatigues.

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  • 1 novembre 2013 - 8 h 16 min

    @NonNon: Je suis désolé que cela te fatigues. Mais j’aime la précision et la clarté.
    Le principe de l’inconnue, c’est que ça n’a pas été encore découvert. On aura beau chercher partout, on pourra le lire nul part.

    Après, je me sens obligé de revenir sur ton argument des 4000 calories dépensées, 4000 calories consommées. Déjà que pour une voiture ce n’est pas aussi simple (selon le moteur, le type de carburant, le conducteur et sa façon de conduire, etc) alors pour l’être humain…
    Il n’y a pas de point barre, de mesuré ou mesurable, on peut faire ce que l’on veut avec des chiffres. Donc oui, ton argument est des plus bancals. D’autant plus que ce nombre de calories (quel qu’il soit en réalité) peut être remplie de manière bien différente, selon ses courses. Donc faire plus de sport impact forcement le budget nourriture? Non, on peut très bien allier activités sportives sans pour autant avoir un impact de 200€ sur le budget nourriture. Bien au contraire.
    Faut pas essayer de nous prendre pour des jambons. ^^
    Enfin, je m’arrêtes là, je suis déjà allé bien trop loin dans le HS.

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  • 1 novembre 2013 - 12 h 54 min

    Je ne demande combien d’énergie ont consommée ces HS ? ha ha ha je suis diabolique !

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  • 25 novembre 2013 - 14 h 54 min

    En fait, le supercondensateur créé par l’université américaine de Vanderbilt n’est pas très performant. Ils ont été plus performant au niveau marketing :
    http://www.supercondensateur.com/supercondensateur-silicium-graphene-pas-si-performant

    Par contre, des chercheurs Sud-coréens ont fait bien mieux en créant un supercondensateur à haute densité rechargeable entièrement en seulement 16 secondes :
    http://www.supercondensateur.com/supercondensateur-graphene-haute-densite-rechargeable-en-16-secondes

    Pour avoir des infos fiables, il faut parfois enquêter un peu…

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  • 16 avril 2014 - 10 h 42 min

    […] Une nouvelle batterie super autonome au graphène à rechargement rapide […]

  • 16 avril 2014 - 10 h 45 min

    […] Une nouvelle batterie super autonome au graphène à rechargement rapide […]

  • 30 juillet 2014 - 16 h 35 min

    […] a améliorer le rendement d’une technique déjà stabilisée et efficace. Car malheureusement beaucoup d’annonces relayées ici comme ailleurs ressemblent souvent plus a des prières qu’à des projets […]

  • 28 octobre 2014 - 12 h 35 min

    De toute facon faire du sport c’est bon pour la santé ca evite l’obesite etc,donc ca économise les soins medicaux, qui sont eux aussi polluants donc le calcul energetique velo vs velo elecrique est un peu complique a quantifier ….

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