La nouvelle technologie de batterie se recharge en deux minutes et dure vingt ans

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Il y a une nouvelle technologie de batterie à l'horizon, et il y a de fortes chances que cela change bientôt la façon dont vous utilisez vos appareils. En remplaçant l'anode en graphite des batteries lithium-ion par des nanotubes de dioxyde de titane, les chercheurs de l'Université technique de Nanyang de Singapour ont pu améliorer considérablement le temps de charge et la durabilité des cellules de batterie lithium-ion.

Pourquoi est-ce important? Parce que, en ce moment, nous tous, d'une manière ou d'une autre, nous trouvons à planifier notre vie en fonction des limites des technologies de batterie modernes.

Les consommateurs n'achètent pas de voitures électriques, car les batteries ne sont pas assez bonnes (bien que les véhicules eux-mêmes soient plus rapides, plus efficaces et plus durables). Les consommateurs s'inquiètent de la charge de leurs smartphones. Les patients porteurs d'appareils médicaux implantables comme les stimulateurs cardiaques doivent se soucier des niveaux de charge, et les conséquences peuvent être désastreuses. Les batteries modernes, malgré les avancées massives de ces dernières années, sont lentes à charger, ne stockent pas beaucoup d'énergie et se dégradent assez rapidement. En conséquence, ils forment le long poteau dans de nombreux domaines, de

réalité augmentée Jeux de réalité augmentée: valent-ils l'argent?Ne serait-il pas plus facile de jouer à un jeu de tir à la première personne si vous teniez réellement le pistolet? Ou ces améliorations sont-elles largement redondantes à une époque où le jeu mobile peut se suffire à lui-même. Lire la suite à voitures autonomes Voitures autonomes: les robots sont-ils bons pour l'environnement?La façon dont nous utilisons les voitures va changer. Ces changements seront de grande envergure, mais un domaine qui n'a pas été étudié de manière aussi détaillée: l'impact sur l'environnement. Lire la suite .

Il y a beaucoup de de nouvelles technologies de batterie à l'horizon, Des technologies de batterie qui vont changer le mondeLa technologie des batteries a progressé plus lentement que les autres technologies et est maintenant le pôle de la longue tente dans un nombre stupéfiant d'industries. Quel sera l'avenir de la technologie des batteries? Lire la suite mais celui-ci est remarquable par sa proximité avec la commercialisation.

Fonctionnement des piles au dioxyde de titane

Alors, comment fonctionne la nouvelle percée? Dans une batterie lithium-ion conventionnelle, la borne négative (anode) est généralement en graphite fin, qui a une relativement haute surface, ce qui lui permet de réagir efficacement avec l'acide dans la batterie, produisant un courant (ou tirant un courant, pendant mise en charge). Cependant, ces réactions ne sont pas parfaites et, avec le temps, la batterie perd de sa capacité.

À l'heure actuelle, les batteries typiques perdent une fraction substantielle de leur capacité de charge maximale en seulement cinq cents cycles de charge (un peu plus d'un an de charge quotidienne) - et, parce que la réaction génère de la chaleur, il y a des limites à la quantité de jus que vous pouvez verser dans une batterie sans augmenter l'inefficacité de la réaction et risquer d'endommager la batterie.

L'équipe de NTU a résolu ce problème en développant une technique simple et peu coûteuse pour convertir le dioxyde de titane, un matériau industriel abondant, dans des structures de nano-tubes environ mille fois plus fines qu'un humain cheveux. Cela rend les réactions chimiques qui rendent la batterie beaucoup plus efficace.

Cela a deux effets: premièrement, la batterie peut prendre plus de courant avec moins de chaleur, permettant à la batterie d'être chargée à 70% de sa capacité en environ deux minutes. Deuxièmement, les réactions chimiques de la batterie sont plus efficaces, à la fois pendant l’utilisation et la recharge. Cela signifie que la batterie se dégrade beaucoup plus lentement, permettant à la même batterie d'être potentiellement utilisée pendant plus de deux décennies sans être remplacée.

Charge plus rapide et durée de vie plus longue

Les batteries devraient également être un peu plus denses, car le gel de nanotube Comment la nanotechnologie change l'avenir de la médecineLe potentiel de la nanotechnologie est sans précédent. Les véritables assembleurs universels inaugureront un changement profond de la condition humaine. Bien sûr, il reste encore beaucoup à faire. Lire la suite peut se lier au terminal sans avoir besoin de colles, un changement de conception qui augmente la masse globale de réactif.

Ces nouvelles batteries auront probablement de vastes implications, notamment en aidant à réduire les temps de charge du véhicule des bornes de recharge pour des temps d'attente comparables à ceux des automobiles à essence traditionnelles moins de cinq minutes). Ils peuvent également éviter aux conducteurs de devoir remplacer leurs piles toutes les quelques années, une corvée qui peut coûter des milliers de dollars.

Cela rend également beaucoup plus pratique le «chargement rapide» de vos appareils tout au long de la journée, au besoin. Oublié de rechargez votre téléphone Comment prolonger la durée de vie de la batterie de votre téléphone et conserver plus de jusLa durée de vie de la batterie est l'une des plus grandes difficultés de l'électronique moderne. Les smartphones, les tablettes et les ordinateurs portables y font tous face. Alors, que pouvez-vous faire pour maximiser le temps que vous obtenez par charge? Lire la suite hier soir? Pas de problème - vous pouvez le jeter sur le chargeur, et il sera prêt à l'emploi au moment où vous trouverez votre autre chaussette. Ceux-ci apportent beaucoup de valeur à la façon dont nous utilisons nos appareils, et contribueront grandement à nous libérer de l'anxiété de charge et à nous permettre d'utiliser nos appareils de manière plus naturelle et sans encombre.

Ce n'est pas la solution miracle d'une charge plus dense, plus rapide et plus durable, mais deux sur trois ne sont pas mauvais.

Nouvelles piles à venir

Étant donné que la technologie peut être intégrée aux processus de fabrication de batteries existants, il est probable qu'elle arrivera sur le marché plus tôt que tard. Le créateur, le Dr Chen, est en train d'octroyer une licence pour la technologie à un fabricant de batteries et s'attend à ce que les premières batteries fabriquées avec la technologie arrivent sur le marché d'ici deux ans.

Rachid Yazami, co-inventeur de la batterie lithium-ion à anode graphite et collègue du Dr Chen chez NTU, estime que la technologie de Chen est la prochaine étape logique pour la technologie des batteries

«Alors que le coût des batteries lithium-ion a été considérablement réduit et ses performances améliorées depuis Sony commercialisé en 1991, le marché se développe rapidement vers de nouvelles applications dans la mobilité électrique et l'énergie espace de rangement. […] Idéalement, le temps de charge des batteries des véhicules électriques devrait être inférieur à 15 minutes, ce que l’anode nanostructurée du professeur Chen a prouvé. »

Êtes-vous enthousiasmé par l'avenir de la technologie des batteries? Quelles applications auraient le plus d'impact sur votre vie? Serait-ce le point de basculement pour acheter un véhicule électrique pour vous? Faites le nous savoir dans les commentaires!

Crédits image: Batterie Via Shutterstock, "Recyclage des batteries", Par Heather Kennedy,"Charge de voiture électrique», Par Alan Trotter,«Nanotubes-300», Par James Joel,« Carbon Nanotube », par Geoff Hutchison