La batterie imprimable pourrait bien se tailler la part du Li-on

Corentin : On est de plus en plus envahis par des appareils qui nécessitent de se charger en électricité de manière plus ou moins régulières. Téléphone, tablettes, enceintes bluetooth etc. Mais comment charger de manière efficace toutes ces machines ? Laura Aupiais, a peut-être un élément de réponse. Bonjour Laura !
Laura : Bonjour Corentin ! Oui, on a un élément de réponse proposé dans la revue La Recherche par Valeria Nicolosi, professeur de nanomatériaux et de microscopie avancée au Trinity College de Dublin, en Irlande.
Elle est experte dans la fabrication et la manipulation des nanomatériaux et elle nous dit tout simplement qu’on peut imprimer des supercondensateurs et des batteries à l’aide d’une encre d’un nouveau type.
C : Avant que tu me perdes dans tes explications. Quelle est la différence entre une batterie et un supercondensateur ?
L : Je vais essayer d’être claire et de faire simple.
Les batteries et les supercondensateurs sont deux types de systèmes de stockage d’énergie fortement complémentaires. Les premières stockent de l’énergie de manière électrochimique, les seconds sous forme électrostatique.
Une batterie électrochimique est formée d’une électrode positive et d’une électrode négative, séparées par une substance chimique baptisée électrolyte.
Durant la charge, les éléments positifs sont oxydés, tandis que les négatifs sont réduits.
C : Attends, t’es en train de me perdre haha !
L : Alors en gros, c’est un va et vient de ions qui vont d’une électrode à l’autre et ça produit de l’énergie. Les ions, pour rappel ou pas, ce sont des atomes ou des molécules qui portent une charge électrique.
Pour ce qui est des supercondensateurs, je vais laisser la parole au Professeur Sims qui dans une vidéo sur sa chaîne youtube va pouvoir t’expliquer, peut-être mieux que moi, de quoi il en retourne.
* Batterie vs Super condensateur - Professeur Sims (20s)*
C : Est-ce là la seule différence entre batterie et supercondensateur ?
L : Eh non, il y a une autre différence entre les deux.
Les supercondensateurs, eux, ne produisent aujourd’hui qu’un dixième de l’électricité fournie par les batteries.
Toutefois, ils peuvent atteindre des densités de puissance des centaines de fois plus élevées, et être chargés et déchargés extrêmement rapidement.
Autre avantage : les supercondensateurs ont des durées de vie bien plus longues, le cycle charge-décharge peut être répété en théorie sans limite.
C : Très bien, j’ai compris. Et pour en revenir à l’encre qui permet de stocker l’énergie....?
L : Alors Valéria Nicolosi, avec son équipe de chercheur se sont appuyés sur des recherches préalables basé sur le graphène, un cristal constitué d’une superposition d’atomes de carbone, pour résumer.
On s’est aperçu que le graphène offrait des avantages considérables en terme de densités d’énergie, de puissance et de durée de vie.
*Son Retour vers le futur - Best of (10s)*
L’équipe de Valéria Nicolosi a donc eu l’idée de transformer ce cristal en liquide pour en faire une encre. Elle a pu élaborer tout un tas de techniques pour rendre cela possible. Ensuite, ce groupe de chercheurs a fabriqué et étudié différents types de systèmes de stockage d’énergie à l’aide d’une imprimante à jet d’encre comme on en a tous chez nous ou bien à l’aide d’une imprimante 3D.
Quand tu sais ça, tu peux facilement imaginer une batterie équipant un smartphone qui peut se rouler et se ranger dans la poche.
C : Mais c’est le tur-fu !
L : Autre avantage, ces supercondensateurs ne contiennent aucune trace d’électrolyte inflammable classique. Des accidents se sont déjà produits. Je ne sais pas si tu te souviens de ces batteries de téléphones portables qui explosent.
C : Réaction Corentin
L : Tout ça, c’est ce qu’on appelle de la nanotechnologie. Et l’avantage qu’apporte cette encre miraculeuse, est qu’elle peut avoir n’importe quelle forme. Dans des vêtements, dans nos téléphones évidemment ou bien dans le corps pour la régulation cardiaque…
C : Y a t-il un autre aspect à savoir ?
L : A l’heure où, comme tu disais en début de chronique, on est en plein boom de la batterie si je puis dire, avec tous ces appareils électroniques qui nécessitent de l’énergie. Cette découverte augure de très bonnes choses.
Pour donner un contexte plus terre à terre.
Jusqu’à une période récente, les batteries se sont taillées la part du li-on sur le marché du stockage de l’énergie.
Elles devraient encore représenter un marché de 7,5 milliards d’euros en 2022, progressant à un taux de croissance annuel moyen de 37 % entre 2016 et 2022.
C : Et tu penses que ça peut nous aider à mieux stocker l’énergie éolienne ou solaire ?
L : Aaaah oui, absolument. Ces énergies renouvelables ne sont pas disponibles en permanence, ce qui nous oblige à penser à des systèmes capables de stocker l’électricité pour la restituer ensuite.
C’est pour ça, que ces batteries et supercondensateurs d’un nouveau genre semblent idéal. D’autant plus que les recherches sur ces types de systèmes sont en plein essor actuellement.
Je vous laisse concevoir d’autres exemples où cette méthode de stockage d’énergie seraient utile. Perso, je veux bien d’un ordinateur portable plus léger…
C : Ou bien d’un téléphone aussi souple qu’une pièce de tissu ! Bon ok, ça ne sera peut-être pas le plus pratique, mais tout semble possible. Merci beaucoup Laura, et à bientôt !