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Véhicules électriques : Bientôt une recharge en une poignée de minutes ?

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La recharge des batteries n’est pas un souci que pour l’automobile électrique (ou hybride « plug-in »). De nombreux appareils utilisent des cellules lithium ion similaires à celles des VE et les chercheurs continuent d’expérimenter différents composés pour trouver le bon compromis entre puissance/coût/charge.

Un peu par hasard, des chercheurs de Stanford (USA) ont fait une découverte sur une combinaison entre l’aluminium et le graphite. L’aluminium est étudié depuis longtemps pour confectionner des batteries, principalement en raison de son faible coût (moindre que le lithium), sa faible inflammabilité mais aussi, et c’est l’un des points importants, de sa grande capacité de stockage. Mais jusqu’alors, il manquait le matériau qui permettrait, couplé à l’aluminium, de faire une batterie suffisamment endurante pour être industrialisable.

Hongjie Dai, Professeur de Chimie à Standford explique : « Beaucoup ont testé différents types de matériaux pour la cathode. Nous avons accidentellement décourvert qu’une solution simple était d’utiliser du graphite, qui est simplement du carbone. Dans notre étude, nous avons identifié plusieurs types de graphite qui nous donne de bonnes performances ».

Après cette découverte « fortuite », des tests ont en effet été menés pour vérifier les propriétés de ce nouveau genre de batteries. L’aluminium est un métal relativement bon marché et le graphite est une forme cristalline du carbone très utilisée dans l’industrie pour ses différentes propriétés physiques, notamment sa conductivité électrique. Ici l’anode est en aluminium et la cathode en graphite. L’électrolyte est une solution ionique inclue dans un polymère souple, et qui est liquide à température ambiante.

Nul besoin donc de faire monter la batterie en température pour obtenir une puissance suffisante et le fait d’utiliser un polymère souple permet de rendre la batterie flexible. Tout n’est cependant pas idyllique pour autant. La batterie n’explose pas, ne prend pas feu, peut être recyclée encore et encore et supporte même plus de 7 500 cycles selon Dai (contre 1 000 environ pour une lithium ion), mais la tension délivrée par le prototype est pour le moment la moitié environ d’une batterie lithium ion équivalente.

Le gros point fort de ce prototype est sa vitesse de charge. Lors des tests, une batterie pour téléphone portable a été chargée en 1 minute selon l’étude. On effectue alors facilement une projection avec les véhicules électriques qui ne demanderaient alors plus que quelques minutes pour un plein et sous des puissances moindres.

« Améliorer le matériau de la cathode pourrait permettre d’augmenter la tension et la densité énergétique » explique Dai. « Sinon notre batterie a tout ce dont vous pourriez rêver d’une batterie : des électrodes bon marché, une bonne sécurité, une recharge très rapide, la souplesse et une longue vie. Je la vois comme une nouvelle batterie dans ses premiers jours. C’est très excitant ».

Pour rappel, une autre piste pour remplacer les batteries au lithium utilise également l’aluminium, c’est la batterie aluminium-air (voir ici) qui a pour elle l’avantage de n’utiliser que de l’air et de l’eau; un gain de poids non négligeable mais des résidus un peu encombrants.

Source et illustration : Stanford/Mark Schwartz

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24 Commentaires sur "Véhicules électriques : Bientôt une recharge en une poignée de minutes ?"

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Rowhider
Invité
Je suis tombé sur article intéressant à propos de mini drones alimentés avec des super condensateurs : 5-6 min d’autonomie pour 30sec de recharge, soit des performances identiques à ce qui se faisait il n’y a que 5 ans avec les premières batteries LIPO. On peut imaginer des véhicules alimentés principalement à l’aide de supercondensateurs et des recharges par induction : sur les autoroutes, on enterre dans la voie de droite des bobines induction par exemple tous les 20km et on recharge en quelques secondes les condensateurs pour parcourir les 20km suivants. Idem dans les chaussées devant les feux rouges… Lire la suite >>
samuel
Invité

La Toyota TS040 a des condensateurs pour son systeme hybride :

http://www.supercondensateur.com/toyota-hybride-ts040-1000-chevaux-boost-incroyable

wizz
Membre

mais ils n’ont que quelques méga joules à stocker

3.6MJ = 1kWh

vas y pour stocker 25kWh sous forme de supercondensateur….

SGL
Invité

Que va-t-il rester comme arguments aux détracteurs des VE ? 😛
On parle déjà d’un doublement des ventes de VE (+100%) pour 2015 !

leelabradaauto
Invité

très bien de se mettre au courant ! bonne info

Tcho' (Xav)
Invité

cette invention fait rêver, mais pour ce qui est de se mettre au courant: avec ce matériaux souple a base d’alu, on sent déjà les châssis alu qui feraient office de batterie: mieux vaudra donc ne pas toucher la voiture! 🙂

Mais en étant plus sérieux: vu la multiplication des annonces de batteries trés performantes aux 4 coins du monde, on constate que la recherche dans le domaine est très active, on ne peut donc qu’être à l’aube d’une révolution dans le domaine.

Gabriel
Invité

l’appel de courant que représente la charge rapide d’une batterie nécessitera une installation électrique performante. et si plusieurs charges se font simultanément, on risque pas la surintensité sur le réseau?

wizz
Membre
plus probablement une chute de tension du réseau, suivi d’une chute de la fréquence, suivi d’un blackout généralisé si on ne parvient pas à produire immédiatement la puissance appelée par ce pic de consommation (ou à délester ailleurs) et inversement, lorsque ces nombreuses bornes arrêtent de pomper sur le réseau, il y a un excès de puissance électrique, qui va se traduire par une hausse de la tension, suivi d’une augmentation de la fréquence, qui va mettre les appareils électriques (électroniques) en rade, sauf si on parvient à réduire immédiatement le surplus de puissance, ou à faire consommer ce surplus… Lire la suite >>
wizz
Membre
Le commentaire était fait pour que les gens relativisent cette nouvelle, et deviennent un peu plus réalistes, et évite l’effet « youpi, on aura la liberté de déplacement comme avec les voitures thermiques, sans polluer » Oui, la majorité des recharges se feront la nuit, et/ou pendant la journée sur divers lieux (travail, supermarché, théatre, cinéma, restaurant, etc…) et à puissance variable (faut bien une consommation variable pour s’adapter avec des modes de production variables comme les énergies renouvelables) Oui, on aura quelques bornes super super super rapides. Mais inutile de penser qu’on pourra se comporter comme au temps de la voiture… Lire la suite >>
pasainsi
Invité
Si le pétrole devenait si rare que ce que l’on prétend, comment expliquer son coût actuel? Certains experts estiment qu’avec l’extension des ZEE (Zone Economique Exclusive), les réserves connues couvrent les besoins actuels pendant plus de 400 ans. En ce qui concerne le gaz naturel, les estimations sont encore plus optimistes! Certes, il y a le problème du dérèglement climatique mais, où sont les preuves scientifiques qui établissent clairement le lien entre l’augmentation de la quantité de CO2 et la température? Après tout, il y eut des périodes où la concentration en CO2 dans l’atmosphère était très nettement supérieure à… Lire la suite >>
wizz
Membre
Actuellement, le pétrole n’est pas « si » rare que ça. Mais comme la nature met des millions d’années pour transformer les résidus organiques en pétrole, alors tôt ou tard, ce dernier deviendra rare. Ensuite, l’extension des ZEE ne change rien au stock de pétrole en dessous. La seule différence, c’est que les pays pourront dire « ça, c’est à moi », et que les compagnies ne pourront plus dire « mais on est dans les eaux internationales, donc à tout le monde ». Puis le fait qu’il y a du pétrole en dessous, cela ne veut pas dire qu’il y aura du pétrole à consommer.… Lire la suite >>
RSAS
Invité

Houf!
Des commentaires intelligents !
Ca fait plaisir a lire.

Merci pour toutes les infos,

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