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R&D : une nouvelle batterie prometteuse à base de graphène

Ce n’est pas la première fois que les chercheurs s’intéressent au graphène pour construire les batteries du futur. Des chercheurs de l’université de Vanderbilt, sise dans…

Ce n’est pas la première fois que les chercheurs s’intéressent au graphène pour construire les batteries du futur. Des chercheurs de l’université de Vanderbilt, sise dans le bel État du Tennessee, proposent une approche différente utilisant le fameux matériau. La découverte est détaillée dans la Revue scientifique Nature et sur leur site.

En simplifiant, cela fonctionne grâce à une puce en silicium qui va assembler les ions à la surface d’un matériau poreux, qui n’auront plus qu’à retraverser la surface pour délivrer leur énergie. Le principe était déjà connu, mais il manquait le matériau. Le graphène, étalé en couche, tombe à point nommé.

Selon les chercheurs, le procédé permettrait de recharger la batterie en “quelques secondes” pour autonomie de plusieurs semaines. La durée de vie de la batterie serait également grandement améliorée, les scientifiques parlent de 5000 cycles en moyenne.

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26 commentaires
  1. @Suriteka : A moins de changer vraiment pas souvent, ton prochain prochain prochain prochain, peut être ^^.

    Faut plutôt compter sur les industriels, qu’ils croient en l’idée, l’achètent, la poussent pour voir si c’est réalisable, l’améliorent, réussissent à la produire et l’intègrent à un produit…

  2. Encore une innovation sur la batterie qu’on ne verra jamais sur nos smartphones, tout comme les 1643753432 autres précédentes…

  3. C’est cool , mais quitte à faire ma mauvaise langue, c’est pas encore demain la veille qu’on risque de la voir ….

  4. Alors déjà ce n’est pas de la R&D mais de la recherche fondamentale.
    Ensuite ce ne sont pas du tout des batteries mais des supercondensateurs… Et faire tourner un téléphone sur un supercondensateurs… bon courage. Les supercondensateurs se chargent et se déchargent très vite mais sont connus pour leur très faible densité d’énergie (en gros une autonomie de l’ordre de secondes/quelques minutes).

    “Selon les chercheurs, le procédé permettrait de recharger la batterie en « quelques secondes » pour autonomie de plusieurs semaines”
    –> c’est plutôt selon le service communication de la fac ça (les deux premières lignes). Rien dans le papier ne reprend cette idée.

    Je ne suis pas un expert mais je pense que l’angle de votre article est un peu trompeur 🙁

  5. Cette technologie s’appele un super-condensateur. C’est connu depuis plusieurs années, prometteur mais ne fonctionne qu’en laboratoire.

  6. Eh bien chers VDD attelez-vous à la tâche, si vous rendez une des ces solutions (ou une autre) productible à grande échelle avec les contraintes qui s’appliquent (coût et temps de fabrication, fiabilité, sécurité) vous serez riche !

  7. @petis > Je pense qu’il n’y a pas que ça. À mon avis, mais ce n’est que mon avis, je pense qu’il y a des pressions de la part des grandes entreprises qui ne veulent pas voir ces solutions apparaître, ou comme pour des carburants économiques, qu’ils sont rachetés par de grandes entreprises et tués pour que plus personne n’en entende parler. Ceci est une conspiration… :p

  8. Enfin les news sur le graphene et tantot les semi conducteur nanotube graphene qui pousse les smartphones de 2020 a être environ 1000 a 2000 fois la puissance d’un ps4. donc vue que personne ni même les développeur ne sais ce que va donner la ps4 c’est plus représentatif de dire ; regardez gta5…..en 2020 les smartphone pourront faire 10 000x mieux. avec cela un oculus rift 3 en attendant les ordinateur quantique et l’intelligence artificiel incroyable (voir singularité technologique sur google). j’aime trop le futur XD

  9. @Vyserk : faux, les supercondensateurs sont utilisés dans les systèmes start/stop des véhicules hybrides ou pour récupérer l’énergie de freinage des trams.

  10. blm79 => Je ne suis pas d’accord sur le fait que les entreprises ne sont pas intéressées pour l’intégration de nouvelles batteries plus performantes.
    Je pense qu’ils aimeraient bien voir un jour ce genre de batterie dans leurs téléphones! Il suffit juste pour leur part de placer des critères d’obsolescence comme le dit petis.

    Après si on calcule les coûts en fonction de l’obsolescence programmé, en effet ce genre de système n’est surement pas rentable pour eux pour lancer les productions actuellement! Mais je pense que les grands industriels ont déjà testé des prototypes de batteries beaucoup plus performantes que celles vendus dans le marché actuel. On les verra certainement quand ils auront trouvé la bonne formule entre satisfaction consommateur + satisfaction industriel + Maitrise des coûts. Ce n’est pas encore gagné 😉

  11. Allez, comme je bosse chez un fabriquant de batteries au département recherche, je vous donne mon avis (qui vaut s’qu’il vaut…) et un éclairage sur certains points

    1. l’autonomie d’un téléphone n’est pas que l’énergie qu’embarque une batterie. Si les vieux nokia tenaient 10 jours sans recharger, ce n’est pas parce qu’ils avaient une plus grosse batterie qu’aujourd’hui, mais simplement parce qu’ils consommaient moins. Et il y a un adage dans notre domaine qui est que plus on a d’énergie sous la main, plus on en consomme. C’est vrai pour les smartphones mais c’est aussi vrai pour les autres énergies comme l’électricité à la maison ou d’autres. Dans le cas des processeurs de pc par exemple, la puissance de calcul a éé multipliée par un facteur énorme ces 20 dernières années. Et pourtant, nos pc rament toujours… c’est la loi de l’offre et de la demande. Donc pour augmenter l’autonomie, il ne faut pas qu’augmenter l’énergie disponible

    2. le fameux graphène. C’est un super matériaux. Pour sûr ! Mais pas vraiment disponible. On sait à peine fabriquer de quoi faire quelques tout petits prototypes aujourd’hui. Avec tous les moyens de production réunis, on n’arriverait même pas à avoir assez de matériau pour tous les téléphone fabriqués en 1 heure en corée du sud ou en chine. Donc bien mais pas dispo.

    3. Entre le carbone (le matériau utilisé aujourd’hui) et le graphène, on trouve le silicium qui est déjà 50 fois meilleur que le matériau de nos batteries d’aujoud’hui. On peut en fabriquer des tonnes sans le moindre effort, et ce n’est pas trop cher. Et pourtant, on n’arrive pas à l’utiliser dans les batteries. Alors oui, certaines batteries sont faites à partir d’un peu de silicium, mais quand on les utilise, au bout d’une dizaine de charge/décharges elles ne tiennent plus la charge et l’autonomie passe de quelques jours à quelques heures seulement. Donc même avec des solutions technologiques plus proches de nous, ce n’est pas gagné.

    4. Pour la durée de vie du graphène, les 5000 cycles ne sont qu’une interpolation. Cela signifie que ce n’est pas démontré dans un format identique à celui de nos téléphone, mais que par de jolis calculs, on espère que ça durera 5000 cycles. Dans la réalité, c’est bien différent. Par exemple, les batteries actuelles de nos téléphones devraient durer plus de 50’000 cycles. C’est à dire être capable d’être chargé pendant 130 ans, avec une charge par jour sans réelle dégradation. Vous en avez des batteries comme ça ? moi pas…

    5. enfin, pour la charge rapide, certe le graphène permet d’espérer un échange d’ions plus rapide qu’actuellement. Mais sachez que dans la conception de la chimie des batteries actuelles, on est déjà capable de les charger en moins d’une minute. C’est le reste des composants qui ne suivent pas : le chargeur, les pièces qui conduisent le courant à l’intérieur de la batterie, etc… Donc en théorie, on pourra charger vite. Dans la pratique…

    Bref, je ne veux pas couper les élans de joies de ces découvertes qui sont importantes pour au final augmenter l’autonomie de nos jouets préférés. Cependant dans le domaine des batteries, les transitions technologiques sont lentes et les développement demandent des années de travail pour gagner quelques pourcents d’autonomie supplémentaire. Donc encore un peu de patience…

    ps : moi aussi je bosse sur des batteries à base de graphène et beaucoup d’autres technologies. Donc je ne dis pas que les travaux exposés sont faux, juste qu’il faut prendre avec beaucoup de pincettes les infos des fabricants de batteries.

  12. Allez, comme je bosse chez un fabriquant de batteries au département recherche, je vous donne mon avis (qui vaut s’qu’il vaut…) et un éclairage sur certains points

    1. l’autonomie d’un téléphone n’est pas que l’énergie qu’embarque une batterie. Si les vieux nokia tenaient 10 jours sans recharger, ce n’est pas parce qu’ils avaient une plus grosse batterie qu’aujourd’hui, mais simplement parce qu’ils consommaient moins. Et il y a un adage dans notre domaine qui est que plus on a d’énergie sous la main, plus on en consomme. C’est vrai pour les smartphones mais c’est aussi vrai pour les autres énergies comme l’électricité à la maison ou d’autres. Dans le cas des processeurs de pc par exemple, la puissance de calcul a éé multipliée par un facteur énorme ces 20 dernières années. Et pourtant, nos pc rament toujours… c’est la loi de l’offre et de la demande. Donc pour augmenter l’autonomie, il ne faut pas qu’augmenter l’énergie disponible

    2. le fameux graphène. C’est un super matériau. Pour sûr ! Mais pas vraiment disponible. On sait à peine fabriquer de quoi faire quelques tout petits prototypes aujourd’hui. Avec tous les moyens de production réunis, on n’arriverait même pas à avoir assez de matériau pour tous les téléphones fabriqués en 1 heure en Corée du sud ou en chine. Donc bien mais pas dispo.

    3. Entre le carbone (le matériau utilisé aujourd’hui) et le graphène, on trouve le silicium qui est déjà 50 fois meilleur que le matériau de nos batteries d’aujourd’hui. On peut en fabriquer des tonnes sans le moindre effort, et ce n’est pas trop cher. Et pourtant, on n’arrive pas à l’utiliser dans les batteries. Alors oui, certaines batteries sont faites à partir d’un peu de silicium, mais quand on les utilise, au bout d’une dizaine de charge/décharges elles ne tiennent plus la charge et l’autonomie passe de quelques jours à quelques heures seulement. Donc même avec des solutions technologiques plus proches de nous, ce n’est pas gagné.

    4. Pour la durée de vie du graphène, les 5000 cycles ne sont qu’une interpolation. Cela signifie que ce n’est pas démontré dans un format identique à celui de nos téléphones, mais que par de jolis calculs, on espère que ça durera 5000 cycles. Dans la réalité, c’est bien différent. Par exemple, les batteries actuelles de nos téléphones devraient durer plus de 50’000 cycles. C’est à dire être capable d’être chargé pendant 130 ans, avec une charge par jour sans réelle dégradation. Vous en avez des batteries comme ça ? moi pas…

    5. enfin, pour la charge rapide, certes le graphène permet d’espérer un échange d’ions plus rapide qu’actuellement. Mais sachez que dans la conception de la chimie des batteries actuelles, on est déjà capable de les charger en moins d’une minute. C’est le reste des composants qui ne suivent pas : le chargeur, les pièces qui conduisent le courant à l’intérieur de la batterie, etc… Donc en théorie, on pourra charger vite. Dans la pratique…

    Bref, je ne veux pas couper les élans de joies de ces découvertes qui sont importantes pour au final augmenter l’autonomie de nos jouets préférés. Cependant dans le domaine des batteries, les transitions technologiques sont lentes et les développements demandent des années de travail pour gagner quelques pourcents d’autonomie supplémentaire. Donc encore un peu de patience…

    ps : moi aussi je bosse sur des batteries à base de graphène et beaucoup d’autres technologies. Donc je ne dis pas que les travaux exposés sont faux, juste qu’il faut prendre avec beaucoup de pincettes les infos des fabricants de batteries.

  13. Pour ceux qui pensent que la techno ne fonctionne qu’en laboratoire… :

    http://www.supercondensateur.com/bateau-electrique-a-supercondensateur-ar-vag-tredan

    Si ça peut faire fonctionner un bateau à 10 noeuds pendant 7 minutes, pourquoi pas un smartphone pendant une semaine?

    Bref, la techno fonctionne pour de vrai. Après tout est histoire de miniaturisation et de maturité. Intel sait bien faire des processeurs a 22nm alors ont peut rêver de tout. Moi je dis attendons et on verra. Mais ça me semble très prometteur tout ça 😉 Les limites du lithium-ion sont atteintes j’ai bien l’impression alors en digne successeur moi je vois bien les supercondo-graphène!

  14. Hyphyp, ton avis est intéressant mais t’as un peu spammé pour le coup :P.

    J’allais faire une remarque sur la qualité de la revue Nature avant de checker…
    Et ce n’est pas DU TOUT une publi chez Nature, mais uniquement dans leur revue Nature Scientific Reports. (le groupe Nature possède tout plein de différentes revues, qui ont différents impacts et différentes qualité. L’original “Nature” est évidemment le top, une revue de très haut niveau dans laquelle tout scientifique rêve de publier. Ici, c’est une autre revue, Nature Scientific Reports, qui est tout ce qu’il y a de plus banal avec un impact factor en dessous de 3, à mettre en comparaison avec l’impact factor de presque 40 de Nature)

    Bref, cette découverte est probablement beaucoup moins importante qu’il n’y paraît (quand on ne fait que lire le faux “gnagnagna publié dans Nature”)!

  15. Couchala

    Oui, désolé, mes commentaires ont eu du mal à passer. Du coup pas beau, et impossible de les supprimer, juste possible d’éditer pendant 30 min. 🙁 oups…
    Sur la publi, je te rejoins sur le facteur d’impact. Vraiment petit vs l’original “Nature”.
    C’est donc pour moi plus une com’ de l’organisme de recherche qu’autre chose…
    Alors de là à en tirer des conclusions sur les batteries à venir prochainement…

  16. Je voudrais une telle batterie pour mon Véhicule à Assistance électrique (20.000 km à ce jour), mais avant de l’acheter voilà la liste de mes questions

    http://www.
    Capacité Ah
    Tension entre 24 et 48 volt
    Prix €
    Date
    Technologie Lithium-Ion Lipo etc
    Fabricant
    Dimensions en mm (L x l x H)
    Forme Paralépipède ou Cylindre
    Longueur ou Diamètre
    Largeur ou section
    Poids (kg) Kg
    Nb de Cycle (100%) en gardant la capacité
    100%
    85%
    70%

    Calculs
    Capacité Wh = tension * capacitéAh
    Densité Wh/kg
    Prix du Wh (Prix/Capacité Wh) €
    Prix du kwh €
    Capacité: poids(kg) du kwh
    Ammortissement kwh chargé €
    Capacité kwh total kwh = capacité d’un chargement * nb de cycle à 100%

    Quand je sais tout cela je sors ma carte de paiement.

  17. Mince alors, ça veut dire que la fameuse étudiante qui avait soi disant trouvé une nouvelle batterie tout à fait révolutionnaire, et décroché, de fait une grosse bourse en mai de la part d’Intel (et ce sans relever quoi que ce soit du pourquoi du comment ça marche), n’était en fait qu’un gros fake (ben oui, car sinon, la news parlerait de Eesha Khare)…

  18. Ouais bon,
    ce supercondensateur en silicium est intéressant, mais il ne peut pas stocker plus d’énergie que les supercondensateurs du commerce.
    C’est vraiment pas terrible pour un supercondensateur utilisant du graphène :
    http://www.supercondensateur.com/supercondensateur-silicium-graphene-pas-si-performant

    Par contre, des Sud-Coréens viennent de créer un supercondensateur capable de stocker jusqu’à 83 Wh/Kg (contre 100 à 200 Wh/kg pour les batteries Lithium-Ion) et qui peut être rechargé en seulement 16 secondes :
    http://www.supercondensateur.com/supercondensateur-graphene-haute-densite-rechargeable-en-16-secondes

    Là ça devient vraiment intéressant !

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